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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.

Cuando una especificacin referida a un elemento completo deba ser complementada con otra referida a una parte de l, esta ltima deber colocarse debajo de la anterior, en otro recuadro.

Si la tolerancia se aplica a una parte concreta del elemento, deber dimensionarse con la ayuda de cotas y una lnea gruesa de trazo y punto. Del mismo modo, cuando se toma como referencia solamente una parte de un elemento, deber dimensionarse con la ayuda de cotas y una lnea gruesa de trazo y punto.

COTAS TERICAMENTE EXACTAS En el caso de tolerancias de posicin, orientacin o forma de un perfil, las cotas que determinan respectivamente la posicin, orientacin o forma tericamente exactas, no deben ser objeto de tolerancia. Tales dimensiones se colocan dentro de un recuadro.

ZONAS DE TOLERANCIA De acuerdo con la caracterstica objeto de la tolerancia y de la forma en que est acotada, la zona de tolerancia puede ser una de las siguientes: La superficie de un crculo. La superficie comprendida entre dos crculos concntricos. La superficie comprendida entre dos rectas paralelas o dos lneas equidistantes. El espacio interior a un cilindro. El espacio comprendido entre dos cilindros coaxiales. El espacio comprendido entre dos planos paralelos o dos superficies equidistantes. El espacio interior a un paraleleppedo.

TOLERANCIAS NORMALIZADAS ISO Introduccin El Comit Internacional de Normalizacin ISO, constituido por numerosos pases, estudi y fij el mtodo racional para la aplicacin de las tolerancias dimensionales en la fabricacin de piezas lisas. En dicho estudio se puede considerar: a) Una serie de grupos dimensionales. b) Una serie de tolerancias fundamentales. c) Una serie de desviaciones fundamentales. GRUPOS DIMENSIONALES

Las medidas nominales se han reagrupado en una serie de grupos dimensionales con el fin de: Reducir el nmero de herramientas, calibres y dems elementos constructivos utilizados en la fabricacin. Evitar el clculo de tolerancias y desviaciones para cada medida nominal. 3 >3 >6 >10 >18 >30 >50 >80 >120 >180 >315 >400 >500 >630 >800 >1000 >1250 >160 6 10 18 30 50 80 120 180 250 400 500 630 800 1000 1250 1600 200 Segn lo anterior, a las diferentes medidas nominales comprendidas dentro de un grupo dimensional se les aplican las mismas tolerancias y desviaciones fundamentales. TOLERANCIAS FUNDAMENTALES Tolerancia Fundamental (IT). En el sistema de tolerancias y ajustes, una cualquiera de las tolerancias de este sistema. Grado de tolerancia. En el sistema de tolerancias y ajustes, conjunto de tolerancias consideradas como corresponde a un mismo grado de precisin para todas las medidas nominales. Se han previsto 20 grados de tolerancia, designados por las siglas IT 01, IT 0, IT 1, ..., IT 18, representativos de la amplitud de la tolerancia, desde la ms fina hasta la ms basta, cuyos valores numricos estn calculados para cada grupo de medidas nominales, constituyendo las tolerancias fundamentales del sistema. Segn se observa en la tabla de tolerancias fundamentales, para una determinada medida nominal, la magnitud de la tolerancia fundamental aumenta al hacerlo tambin el grado de tolerancia, es decir, disminuye la precisin; a su vez, para un

determinado grado de tolerancia, la magnitud de la tolerancia fundamental aumenta al hacerlo tambin la medida nominal. La amplitud de la tolerancia aplicable a una dimensin, que por razones de fabricacin ha de ser la mayor posible, depender del uso o servicio que vaya a prestar la pieza a fabricar, a cuyo efecto se establecen los 20 grados de tolerancia. Como gua orientativa se establece la siguiente clasificacin: Los grados de tolerancia IT01 a IT4 para ejes y los grados de tolerancia IT01 a IT5 para agujeros, estn destinados a piezas de la mecnica de precisin (calibres, mecanismos de relojera, etc.). Los grados de tolerancia IT5 a IT12 para ejes y los grados de tolerancia IT6 a IT12 para agujeros, estn destinados a piezas de la mecnica general que han de ajustar. Los grados de tolerancia superiores a IT12, tanto para ejes como para agujeros, estn destinados para piezas o elementos aislados y que no requieren, por tanto, de una exactitud dimensional tan precisa.

Normalizacin y normas iso

La estructura de las sociedades y del comercio a nivel mundial, ha planteado a lo largo de su historia la necesidad del mejoramiento continuo en lo referente a los productos, bienes de servicios, que tienen un destino comn cual es la inmensa cantidad de consumidores. Esta necesidad se basa primordialmente en lo referente al mejoramiento de los procesos tecnolgicos y productivos, con la finalidad de optimizar los recursos disponibles, que pueden ser materiales, equipos y maquinaria, humanos.

El instrumento fundamental para lleva a cabo estas polticas, es la creacin de una nueva estructura organizativa a nivel internacional, cuyo fin principal es la

adopcin de la cultura empresarial dedicada al cumplimiento de la normalizacin y su finalidad es la de homogenizar la produccin, para hacer de los estndares de calidad una filosofa en todas las organizaciones productivas.

Normalizacin

La normalizacin hoy en da juega un papel importante en la mayora de las actividades de los seres humanos, en el campo del sector privado es un soporte muy efectivo al impulsar a constituir estndares internacionales de calidad, a nivel pblico o estatal su desempeo es de vital importancia al dotar al estado de suficientes instrumentos de control en las polticas relacionadas con el medio ambiente, la salud, la agricultura y particularmente el sector d los consumidores. Por normalizacin se entiende el proceso de formulacin, elaboracin, la aplicacin y mejoramiento de las normas existentes que se aplican a las diversas actividades econmicas, industriales o cientficas, con el objeto de ordenarlas y mejorarlas. Los propsitos principales de la normalizacin son la simplificacin, la unificacin y la especificacin.

Resea histrica

Por los aos de 1906 se inicia la normalizacin internacional en el campo de la electrotecnia, mediante la creacin de la lnternational Electrotechnique Committee (IEC), Comisin Internacional de Electrotcnica. Posteriormente en 1926 se crea la Intemational Standardization Associates (ISA), Federacin Internacional de Asociaciones Nacionales de Normalizacin, pero fue disuelta en 1942 por la amenaza de guerra circundante en Europa.

El 14 de octubre d 1948 se reunieron en Londres los sesenta y cuatro (64) delegados de veinticinco (25) pases, con la finalidad de crear una nueva organizacin de normalizacin con carcter internacional, creando la International Organization for Standardization (ISO), Organizacin Internacional de

Normalizacin. La palabra

ISO no es un acrnimo de su nombre en ingles,

los fundadores de la organizacin escogieran su nombre para ser utilizado universalmente.

Organismos de normalizacin internacional.- Los organismos encargados de la Normalizacin Internacional son los siguientes:

ASME (American Society of Mechanical Engineers): Sociedad Americana de Ingenieros Mecnicos. CEE: Comisin de reglamentacin para Equipos Elctricos. CENELEC (Comit Europen de Normalisation Electrotechnique): Comit Europo de Normalizacin Electrotcnica. COPANT: Comisin Panamericana de Normas Tcnicas. EURONORM: Organismo de normalizacin de la Comunidad Europea. IEC (Internacional Electrotechnical Comisin): Comisin Internacional de Electrotcnica. ISO (Internacional Organization for Standardization): Organizacin

Internacional de Normalizacin. ITU (Internacional Telecomunications United): Unin Internacional de Telecomunicaciones.

La organizacin internacional de normalizacin.

La ISO es un organismo internacional compuesta por los representantes de los cuerpos normativos nacionales (Organismos de Normalizacin), compuesta por noventa (90) pases, con un perfil administrativo de carcter no gubernamental. Esta federacin de representantes nacionales acta con oficinas delegadas de la ISO y son las encargadas de la normalizacin en cada pas, en la Tabla No. 1 se presentan algunos Organismos Nacionales de Normalizacin.

La ISO es un rgano consultivo de la Organizacin de las Naciones Unidas (ONU), que tiene su sede en Ginebra (Suiza), cuya funcin principal es la de contribuir al fomento y desarrollo internacional de la normalizacin, para facilitar el intercambio mundial de productos, bienes y servicios, mediante la colaboracin cientfica, tecnolgica y tcnica en el campo administrativo, industrial y econmico, manteniendo La ISO contactos con las universidades, centros cientficos y tecnolgicos.

Estructura interna de la iso.

Su estructura interna est compuesta por un Consejo de la Organizacin encargado de la aprobacin de los proyectos de normas, subordinados a ste se han creado ciento setenta y seis (176) comits permanentes llamados Comits Tcnicos ISO (ISO/TC) cuya funcin es la de estudiar los principios cientficos de la normalizacin, a cada Comit Tcnico se le adjudica un nmero de orden y un nombre que refleja el perfil y la especializacin a que se dedica.

En los comits tcnicos se encuentran subordinados seis cientos treinta y un (631) Subcomits Tcnicos (ISO/TCSC) creados segn la especializacin especfica de cada disciplina, estos subcomits estn divididos en mil ochocientos treinta (1 830) Grupos de Trabajo de acuerdo a cada especialidad. En los Comits y Subcomits Tcnicos tienen asiento cada uno de los pases que conforman esta organizacin, y representan el punto de vista de los fabricantes, vendedores, profesionales de la ingeniera, laboratorios de pruebas, servicios pblicos, gobierno, organizaciones cientficas de investigacin, grupos de usuarios y consumidores, en todo el mundo.

Funciones y objetivos.

Las funciones y objetivos de la ISO son las siguientes:

La elaboracin, discusin y presentacin de los proyectos de normas tcnicas internacionales. Facilitar la utilizacin de las nuevas normas para ser empleadas internacionalmente y en la esfera local de. cada nacin. Coordinar para los pases miembros as recomendaciones necesarias para la unificacin de criterios de . las .normas ISO nacionales en cada pas. Elaboracin de las normas internacionales con el apoyo, participacin y aceptacin de todos sus miembros. Colaborar activamente con organizaciones internacionales dedicadas a la promulgacin de la normalizacin.

Propsitos de la normalizacin.

En la normalizacin se establecen e implementan reglas en un campo especifico de un sector econmico, con el objeto de lograr la optimizacin en ese sector productivo y cumpliendo con los requisitos de calidad en sus procesos, de seguridad para el productor y el consumidor. En la normalizacin se emplean los documentos elaborados por las entidades rectoras a nivel internacional o nacional, elaborados sobre determinada disciplina del conocimiento, que pueden ser de estricto cumplimiento. Estos documentos son las llamadas Normas, que establecen un conjunto de reglas, disposiciones y requisitos de normalizacin, metrologa y control de calidad.

Objetivos de la normalizacin

Los objetivos principales de la normalizacin son: Propender por mantener y aumentar la calidad, en los procesos tecnolgicos y productivos de la economa. Contribuir al desarrollo de las industrias mediante el progreso cientfico, tecnolgico, en sus actividades del campo de la produccin, en el campo de los bienes y servicios.

Proteger en todos los campos al consumidor primario de bienes y servicios. Coadyuvar para crear las condiciones tecnolgicas necesarias y adecuadas para el desarrollo de productos que cumplan las exigencias de calidad y competitividad en los mercados internacionales.

Facilitar el intercambio comercial a nivel local e internacional. Desarrollar los renglones econmicos de la produccin y distribucin de productos, del sector productivo de bienes y servicios.

Funciones de la normalizacin.

Las funciones bsicas de la normalizacin son: Establecer las especificaciones de calidad de las materias primas que intervienen en la elaboracin de los productos terminados. Establecer y difundir las especificaciones de calidad en la prestacin u ofrecimiento de las diferentes empresas de servicios. Desarrollar mtodos y medios confiables para la evaluacin de la calidad en la produccin. Dictaminar los requisitos, procedimientos y mtodos en las compaas de proyectos, manufacturas de productos, para el aseguramiento de la calidad. Implementar la uniformidad, tipificacin en los equipos y. Maquinaria especializada utilizada en los procesos productivos. Desarrollar sistemas de documentacin, codificacin e informacin, que sean eficientes y estables para todos los procesos. Implementar terminologas, valores normalizados en el campo cientfico y tecnolgico.

Clasificacin de las normas.

El objetivo principal de las normas ISO es el de orientar, coordinar, simplificar y unificar a nivel internacional el intercambio comercial e industrial, para obtener una mayor eficiencia y productividad en todos los campos de la actividad econmica,

en la normalizacin se puede establecer la siguiente clasificacin general de las normas. 1. mbito de Aplicacin. Nacional.- Conjunto de organismos nacionales de normalizacin de cada pas. Normas para el sector industrial Normas para las empresas Normas para los organismos nacionales Conjunto de organismos internacionales de

Internacional.normalizacin.

2. Contenido. Cientfico Definiciones de magnitudes Designaciones de la simbologa matemtica Designaciones de notaciones cientficas

Industrial Normas de calidad: Definen las caractersticas de un producto o proceso Normas dimensionales: Definen las dimensiones, tolerancias, formas, etc., de un producto. Normas orgnicas: Afectan a sus aspectos generales (color de las pinturas, dibujos, acotaciones, etc.) Normas de Trabajo: Ordenan los procesos productivos.

3. Forma de Aplicacin.Obligatorias Voluntarias

Las Normas ISO son creadas para satisfacer necesidades en los campos econmico, financiero, industrial y tcnico, administracin, comercio y servicios, siendo el resultado de un consenso internacional emanado de los diferentes Comits Tcnicos creados para tal fin. Hasta el momento se tiene un nmero

definido de estos, que se pueden identificar segn la especialidad de su dedicacin en la Tabla No. 2.

NUMERO DE ORDEN ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC 1 3 4 8 10 12

ESPECIALIZACION Roscas Ajustes y tolerancias Rodamientos Construcciones navales Principios generales de dibujo Magnitudes, unidades, smbolos, factores y tablas de conversin

ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC

17 20 23 28 33 46 47 52 68 69 76 82 83 85 97 104 106 112 137

Acero Aeronutica y vehculos espaciales Maquinaria agrcola y tractores Productos de petrleo Refractarios Documentacin Qumica Recipientes metlicos para alimentos Normalizacin de aspectos bancarios Mtodos estadsticos Equipos de transfusin para uso mdico Equipos para minera Equipos gimnsticos y deportivos Energa nuclear Computadores y proceso de informacin Contenedores para transporte de mercanca Productos y materiales odontolgicos Tecnologa del vaco Tamaos de zapatos

ISO/TC ISO/TC ISO/TC ISO/TC

146 147 150 176

Pureza del aire Pureza del agua Implantaciones para la ciruga Administracin de calidad genrica

Las Normas ISO representan un modelo constituido por reglas cuyo fin primordial es el de definir las caractersticas tcnicas de un producto, uso u objeto, para que pueda ser utilizada internacionalmente en el campo industrial, de comercio y servicios. Publicaciones importantes de normas iso.

Los diferentes Comits Tcnicos Especializados de la ISO, realizan estudios y publicaciones sobre los diferentes campos del conocimiento, han publicado mas de 8 000 normas internacionales e informes tcnicos. Algunos ejemplos de las normas tcnicas ms importantes a nivel internacional se tienen en la Tabla.

NORMA ISO ISO ISO ISO ISO

ORDEN 216 639 690:1987 690-2 1000

CATEGORA ESTNDARES Medidas de papel Nombres de Lenguas Regula las referencias bibliogrficas Citas de Documentos Electrnicos Metrologa, Sistema Internacional de Unidades Lenguaje de Programacin Fortran Nmero internacional normalizado para libros Cdigos de Pases Nmero internacional normalizado de publicaciones Cdigo internacional normalizado para grabaciones Cdigo de Divisas y monedas internacionales Tcnicas de grabacin en Tarjetas de Identificacin Representacin del Tiempo y la Fecha

ISO / IEC 1539-1 ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO 2108 3166 3297 3901 4217 7811 8601

ISO ISO

8859 8859-1

Codificaciones de caracteres que incluye ASCII Codificaciones de las Lenguas originales de Europa Occidental Lenguaje de Programacin Ada

ISO / IEC 8652:199 5 ISO 9000

Familia de Normas de la Administracin de los Sistemas de Calidad

ISO ISO ISO ISO

9899 10012 10279 10646

Lenguaje de Programacin C Aseguramiento Metrolgico Lenguaje de Programacin Basic Conjunto de Caracteres Universales Tecnologa de la Informacin Estndares de Gestin Medioambiental en entornos de produccin

ISO / IEC 12207 ISO 14000

ISO ISO

15693 15707

Estndar para Tarjetas de Vecindad Cdigo internacional normalizado para obras musicales y literarias

ISO / IEC 17025

Requisitos generales relativos a la competencia de Acreditacin de los Laboratorios de Ensayo y Calibracin

ISO

26300

Apertura de Documentos

POSICIONES DE LAS TOLERANCIAS El sistema de tolerancias normalizadas ISO establece una serie de posiciones de la tolerancia con respecto a la lnea cero, fijadas por medio de frmulas empricas dependientes de la medida nominal. Para poder satisfacer las necesidades corrientes de ajustes, se ha previsto para cada grupo dimensional toda una gama de desviaciones, las cuales definen la posicin de las tolerancias con respecto a la lnea cero. Las notaciones para las desviaciones son las siguientes:

ES: desviacin superior del agujero. EI: desviacin inferior del agujero. Es: desviacin superior del eje. Ei: desviacin inferior del eje. Desviacin Fundamental. Desviacin elegida para definir la posicin de la tolerancia con respecto a la lnea cero. Se adopta como desviacin fundamental, la ms prxima a dicha lnea. Cada posicin de la tolerancia viene simbolizada por una letra (a veces dos), minsculas para los ejes y maysculas para los agujeros. Posiciones para los EJES. En el caso de ejes, las zonas de tolerancia situadas por debajo de la lnea cero se indican con las letras a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h. La distancia de estas zonas de tolerancia a la lnea cero va disminuyendo desde la posicin a hasta la h. Por su parte, las zonas de tolerancia situadas por encima de la lnea cero se indican con las letras k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc. La distancia de estas zonas de tolerancia a la lnea cero va aumentando desde la posicin k hasta la zc. Las zonas de tolerancia situadas por encima y por debajo de la lnea cero se indican con la letra j, posicin asimtrica de la tolerancia con respecto a la lnea cero, y js para la posicin simtrica de la tolerancia con respecto a la lnea cero. Para cada smbolo literal que define la posicin de la zona de tolerancia, el valor absoluto y el signo de la desviacin fundamental (desviacin superior es para las posiciones a h y desviacin inferior ei para las posiciones j zc) se determinan mediante frmulas empricas, cuyos resultados se pueden consultar en la siguiente tabla. La otra desviacin se deduce de la desviacin fundamental (ver tabla) sumando o restando el valor absoluto de la tolerancia IT por medio de las relaciones algebraicas siguientes:

ei=es-IT e s=ei+IT Observacin: excepto para las posiciones j, js y k, los valores de las desviaciones fundamentales son independientes de la calidad de la tolerancia elegida y corresponden a la posicin ms prxima a la lnea cero. VALORES NUMERICOS DE LAS DESVIACIONES FUNDAMENTALES PARA LOS EJES (valores en m)

* Las desviaciones fundamentales a y b no deben utilizarse para ninguno de los grados de tolerancia normalizados en las medidas nominales inferiores o iguales a 1 mm. ** Las desviaciones fundamentales intermedias cd, ef y fg estn previstas principalmente para la mecnica de precisin y relojera.

Posiciones para los AGUJEROS. En el caso de los agujeros, las zonas de tolerancia situadas por encima de la lnea cero se indican con las letras A, B, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H. La distancia de estas zonas de tolerancia a la lnea cero va disminuyendo desde la posicin A hasta la H. Por su parte, las zonas de tolerancia situadas por debajo de la lnea cero se indican con las letras K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC. La distancia de estas zonas de tolerancia a la lnea cero va aumentando desde la posicin J hasta la ZC. Las zonas de tolerancia situadas por encima y por debajo de la lnea cero se indican con la letra J, posicin asimtrica de la tolerancia con respecto a la lnea cero, y Js para la posicin simtrica de la tolerancia con respecto a la lnea cero. Para cada smbolo literal que define la posicin de la zona de tolerancia, el valor absoluto y el signo de la desviacin fundamental (desviacin inferior EI para las posiciones A H y desviacin superior ES para las posiciones J ZC) se determinan mediante frmulas empricas, cuyos resultados se pueden consultar en las siguientes tablas. La otra desviacin se deduce de la desviacin fundamental (ver tablas) sumando o restando el valor absoluto de la tolerancia IT por medio de las relaciones algebraicas siguientes: EI=ES-IT ES=EI+IT Observacin: Las posiciones de las tolerancias de los agujeros son simtricas respecto a la lnea cero con las posiciones homnimas de los ejes; existen, sin embargo, algunas excepciones. VALORES NUMERICOS DE LAS DESVIACIONES FUNDAMENTALES PARA LOS AGUJEROS (valores en m)

* Las desviaciones fundamentales A y B no deben utilizarse para ninguno de los grados de tolerancia normalizados en las medidas nominales inferiores o iguales a 1 mm. ** Las desviaciones fundamentales intermedias CD, EF y FG estn previstas principalmente para la mecnica de precisin y relojera. SISTEMAS DE AJUSTE

El concepto de ajuste puede definirse como el grado de acoplamiento entre dos elementos, cada uno con su tolerancia especifica. Por tanto, el estudio del acoplamiento de dos piezas requiere un estudio previo de la situacin de la zona de tolerancia de eje y agujero (acoplamiento eje-agujero). Segn las posiciones relativas de la zona de tolerancia de eje agujero podemos definir tres tipos de ajustes (Figura 8.8):

TIPOS DE AJUSTES Ajustes mviles o con juego. Son ajustes con holgura, es decir, el eje gira libremente y sin rozamiento dentro del agujero. Para ello, el juego mnimo (Jmin), o diferencia entre la medida mnima del agujero y la mxima del eje debe ser positiva. El juego mximo (Jmax) se

determina como la diferencia entre la medida mxima del agujero menos la mnima del eje, y representa la holgura mxima que podremos obtener en el acoplamiento. Se denomina Tolerancia del Juego (TJ) a la diferencia entre el juego mximo y el juego mnimo, valor que coincide con la suma de las tolerancias de eje y agujero. Ajustes fijos o con apriete. Son ajustes en los que el eje entra en el agujero de forma forzada y con rozamiento, de tal forma que giran solidarios. Para ello, el aprieto mnimo (Amin), o diferencia entre la medida mnima del eje y mxima del agujero debe ser positiva. El aprieto mximo (Amax) se determina como la diferencia entre la medida mxima del eje y la mnima del agujero. Se denomina Tolerancia del Aprieto (TA) a la diferencia entre el aprieto mximo y el aprieto mnimo, valor que coincide con la suma de las tolerancias de eje y agujero. En este tipo de ajustes es necesario, dependiendo del apriete buscado, montar el acoplamiento a mano, con mazos, o incluso con una prensa. Cuando el apriete es muy elevado se opta por calentar alguna de las piezas antes del acoplamiento, o bien tallar un cono de entrada en el eje. Ajustes indeterminados. Son aquellos en los que el ajuste resultante al montar las piezas puede resultar con juego o con apriete. Se denomina Tolerancia del ajuste Indeterminado a la suma del juego mximo y aprieto mximo, valor que coincide con la suma de las tolerancias de eje y agujero. Como podemos deducir de lo expuesto hasta ahora, para conseguir un ajuste ejeagujero pueden emplearse una gran cantidad de combinaciones. Esto representa, a la vez que una ventaja, un ligero inconveniente, y es la falta de normalizacin de los sistemas de ajuste empleados en la fabricacin de mecanismos. ISO percibe este problema y propone la utilizacin de slo dos sistemas de ajuste, los

denominados de agujero nico o agujero base, y de eje nico o eje base. Estos sistemas de ajuste son una serie sistemtica de acoplamientos objeto de determinadas combinaciones de zonas de tolerancia. Agujero nico. Se emplea generalmente en la fabricacin de mquinas, automviles,

herramientas, y es el ms usado en la industria moderna. Esto es debido a que en el caso de agujero nico se mecaniza el eje para adaptarlo al tipo de ajuste deseado, fijando la posicin de la zona de tolerancia del agujero de forma que su diferencia inferior sea cero, es decir, hablamos de una posicin H (Figura 8.10,a). La mecanizacin de ejes mediante mquinas-herramienta es ms fcil que la de agujeros, lo que permite entender la preferencia en el uso de este sistema de ajuste. Muchos elementos de mquinas vienen perfectamente normalizados en cuanto a su tolerancia, por ejemplo los rodamientos, por lo que slo se determinar la tolerancia necesaria en el mecanizado del eje que encaje en ellos. Eje nico Se emplea en casos concretos de mecnica de precisin, o bien cuando hemos comprado en otra empresa elementos como pasadores, chavetas, etc., y no queremos retocarlos. El sistema de eje nico fija la posicin del eje de forma que su diferencia superior sea cero, es decir, situacin h (Figura 8.10,b). Variando la zona de tolerancia del agujero mediante su mecanizado (posicin y valor) podemos obtener los diferentes tipos de ajustes. Sistema mixto. Es un sistema en el que se evitan las posiciones H y h de agujero y eje, aunque slo se recomienda cuando no se pueden emplear los sistemas de agujero o eje nico.

Utilizacin de los ajustes. Algunas variables que es preciso tener en cuenta son: Material de las piezas.

Estado superficial. Es contradictorio el fabricar una pieza con una tolerancia muy baja, si vamos a mecanizar su superficie con una rugosidad muy alta. Matriz de esfuerzos que va a soportar el acoplamiento. Temperatura en reposo y en funcionamiento. Es un factor de importancia, debido a las dilataciones que va a experimentar el material. La alineacin de los ejes de las piezas hembra y macho debe conocerse con exactitud, sobre todo en acoplamientos mviles. En este caso, el estudio de las tolerancias de forma y posicin debe ser riguroso.

Todas estas variables suelen considerarse en conjunto, siendo de especial relevancia en ajustes mviles. En ajustes fijos deberemos tener muy en cuenta

los aprietes mnimo y mximo. El primero ser empleado bsicamente para el diseo de la resistencia a esfuerzos axiales y momentos de torsin, mientras que el segundo servir como parmetro de entrada en el clculo de las tensiones admisibles por el material (espesores, ejes huecos o macizos, longitud de la pieza hembra, etc.) y las necesidades de presin para el montaje y desmontaje del acoplamiento. En la tabla 8.6 se presentan algunas aplicaciones recomendadas de los ajustes.

Tipo de Ajuste

Agujero nico Eje nico Ag. Ej. s6/r6 Ag. Ej.

Clase

Caracter ticas s Montaje a presisin n

Ejemplos de Aplicaci n Casquillos y coronas de bronce, acoplamientosen extremos de ejes, engranajes de m uinas q Casquillos de bronce,

S7/

Prensado Muy forzado. Montaje a

necesidad de seguro de giro Montaje complicado Necesidad de seguro de

n7

N7 martillo Forzado medio.

giro Necesita seguro de giro y

manguitos en cubos Rodamientos, discos de levas,

k6

K7 Montaje a martillo Forzado ligero. Montaje de deslizamiento Necesidad de Lubricaci Juego n peque de rodamientos o Juego mediano con poco juego dentadas, cajas de cambio Poleas fijas, manivelas Sin lubricaci n acoplamientos deslizantes sobre ejes Piezas de motores, bombas, de deslizamiento Necesita seguro de giro y poleas y volantes, manivelas Elementos de mquinas herramienta u otros con alta frecuencia de montaje desmontaje Engranajes, piezas de m uinas q herramientas bolos de freno, m bridas, anillos Cojinetes de bielas ruedas

Preciso o Fino H7 j6 J7

h6

h6 g6

H7 G7

a mano Deslizante Giratorio sin juego apreciable Giratorio

f7

F8

h9

H9

Deslizante

e8 Nivel medio H8 d9

E9 h9 D10

Giratorio

Juego mediano ventiladores

Giratorio

Mucho juego

Soportes de ejes Cojinetes de maquinaria agrcola

c11

C11

Holgado Piezas varias de maquinaria

h11

H11

Deslizante

Ajustes ordinarios agr ola c Ejes de movimiento longitudinal,

d9 H11 e11

D10 h11 E11

Giratorio

Juego mediano

aros, palancas y manivelas desmontables Cojinetes de mquinas

Holgado

Mucho juego dom sticas Piezas de locomotoras,

a11

A11

Muy holgado

Juego muy amplio avellanados, taladro de tornillos

Conclusiones:

Nos damos cuenta que para realizar cualquier pieza mecanizada, fundida o elaborada por cualquier mtodo es necesario tomar en cuenta las dimensiones de la pieza ya que sobre todo cuando interacta con otras o forma parte de un mecanismo, es importante ya que puede interferir, con el correcto funcionamiento de la maquinaria. Sabiendo esto surgen organismos que ven la necesidad de estandarizan estas medidas, de desviacin, que conocemos como tolerancias, se normalizan con la finalidad, de que la pieza sea donde quiera que sea fabricada, tenga las mismas especificaciones, y nos sea ms sencillo comercializarla.

Se deben seguir normas de seguridad, que es lo ms importante, y debemos tener en cuenta el ambiente donde nuestras piezas sern expuestas, es decir si estarn al intemperie, en cuartos aislados a que temperatura, debern de trabajar, y en base a esto deberemos calcular nuestras tolerancias, por dilatacin, contraccin, tensin etc.

Para tener en cuenta, es el hecho de los tipos de ajustes, ya que dependern de la aplicacin que se le quiera dar, de igual manera deberemos tomar en cuenta las fuerzas a las que estarn sometidos, y en base a eso elegir lo mas barato y funcional posible.

Bibliografa:

GOMEZ NAPIER L.-Fundamentos de Normalizacin, Metrologa y Control de Calidad

VOEHL Frank.-ISO 9000

WIKIPEDIA, ORGANIZACIN INTERNACIONAL PARA LA ESTANDARIZACIN

Budynas.- Diseo en Ingeniera Mecnica Shigley.

www.google.com.