TEMA 12‐3
TOLERANCIAS Y AJUSTES.
INTRODUCCIÓN
La fabricación en serie precisa que las piezas de un mecanismo permitan la
“intercambiabilidad” y la “funcionalidad”. Siempre se produce una inexactitud, inexactitud una pequeña discrepancia entre la pieza “teórica” o “ideal”, consignada en el plano y la pieza “real” obtenida en el taller por la máquina-herramienta. E necesario Es i tolerar t l que la l dimensión di ió reall obtenida bt id esté té entre t dos d valores límites. La diferencia entre esos dos valores es la tolerancia dimensional. También hay superficiales p
que
tolerar
inexactitudes
geométricas
y
TOLERANCIAS DIMENSIONALES
TOLERANCIA
TOLERANCIA = D max – D mín Tolerancia
Dmin
Dmax
NOTACIÓN DE LA TOLERANCIA ALFANUMÉRICA – ISO ISO--
Tolerancia
Toleranci a
D nominal
60: dimensión nominal k : posición de la tolerancia 5 : magnitud de la tolerancia
D = 60 k5
VALOR DE LA TOLERANCIA Tolerancia
Dmin
D = 50 mm (nominal)
Dmax
D = 50
+10m -10m
Dmax = 50.010 mm Dmin = 49.990 49 990 mm
Tolerancia = 0.020 0 020 mm = 20m
POSICION DE LA TOLERANCIA EN AGUJEROS A B C
D
E
F
G H
J K M
DIAMETRO NOMINAL
N
P R S T U V
X
Y
Z
POSICION DE LA TOLERANCIA EN EJES
k m
c
DIAMETRO NOMINAL
b a
d e
f
g h
j
n p
r
s
t
x y v u
z
POSICION DE LA TOLERANCIA Tolerancia Tolerancia
Tolerancia D nominal
+25m +5m 5m
D = 50
Dmax = 50.025 mm Dmin = 50.005 mm
D = 50
D nominal i l
+10m -10m 10m
Dmax = 50.010 mm Dmin = 49.990 mm
D nominal i l
D = 50
-15m -35m 35m
Dmax = 49.985 mm Dmin = 49.965 mm
POSICION DE LA TOLERANCIA Posiciรณn:
n
Posiciรณn:
m
k Posiciรณn: h Posiciรณn: g Posiciรณn:
60
m g5 h5 k5 D = 60 n5 k5 5
MAGNITUD DE LA TOLERANCIA
GRADO : GRADO : 7
4 5 6
60
h7 h6 h4 D = 60 h5
AJUSTES
TIPOS DE AJUSTE Ajuste con holgura
Ajuste indeterminado
Ajuste con interferencia
1.- AJUSTE CON JUEGO Es el tipo de ajuste que asegura siempre un juego entre las piezas que componen el ajuste, siendo mรณvil una respecto a la otra. La zona de tolerancia del agujero ag jero estรก situada sit ada completamente por encima de la zona de tolerancia del eje. Este tipo de ajuste se utilizarรก siempre que las piezas que lo componen tengan que deslizarse o girar una dentro de la otra.
2.- AJUSTE CON APRIETO Es el tipo de ajuste que asegura siempre un aprieto entre las piezas que componen el ajuste. j La zona de tolerancia del agujero g j está situada completamente por debajo de la zona de tolerancia del eje. Este tipo de ajuste se elegirá para piezas que sea necesario asegurarse que han de quedar íntimamente unidas entre sí, pudiendo necesitar o no seguro contra el giro y deslizamiento.
3.- AJUSTE INCIERTO O INDETERMINADO
Es el tipo de ajuste que puede dar lugar a juego o aprieto entre las piezas que componen el ajuste. Las zonas de tolerancia del agujero y del eje se solapan entre sĂ.
SISTEMAS DE AJUSTE
Dado que existen 28 posiciones de tolerancia para el agujero y otras tantas para el eje, eje se podría combinar cada una de las posiciones de la tolerancia del agujero con las distintas posiciones de la tolerancia en el eje, y viceversa; esto daría lugar a numerosas combinaciones, e incluso muchas de ellas tendrían características similares. Para e itar este inconveniente evitar incon eniente se establecen los sistemas de ajuste. Un sistema de ajuste es un conjunto sistemático de ajustes entre ejes y agujeros pertenecientes a un sistema de tolerancias, y que puede dar lugar a diversos juegos y aprietos. El comité ISO estableció dos sistemas de ajuste, denominados: sistema de ajuste de eje único y sistema de ajuste de agujero único
SISTEMA DE AGUJERO UNICO
DIAMETRO NOMINAL
50f7
50H7
50g7 50h7
50j7
50k7
50m7
SISTEMA DE AJUSTE DE AGUJERO ÚNICO Conjunto sistemático de ajustes en el que los diferentes juegos y aprietos se obtienen asociando agujeros con clase de tolerancia única y ejes con diferentes clases de tolerancia. En el Sistema ISO de Tolerancias y Ajustes, el agujero base es el agujero de diferencia superior positiva y dif diferencia i inferior i f i nula l (zona ( H) H).
SISTEMA DE EJE UNICO
DIAMETRO NOMINAL
50h7
50N7
50M7
50J7
50H7
50G7
SISTEMA DE AJUSTE DE EJE ÚNICO Conjunto sistemático de ajustes en el que los diferentes jjuegos g y aprietos p se obtienen asociando ejes j con clase de tolerancia única y agujeros con diferentes clases de tolerancia. En el Sistema ISO de Tolerancias y Ajustes, el eje base es el eje de diferencia superior nula y diferencia inferior negativa (zona h).
MEDICION DE AJUSTES
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TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS
INTRODUCCIÓN
En determinadas ocasiones, ocasiones como por ejemplo: mecanismos muy precisos, piezas de grandes dimensiones,, etc.,, la especificación p de tolerancias dimensionales puede no ser suficiente para asegurar un correcto montaje y funcionamiento de los mecanismos. Por ello se hace necesario establecer un sistema para indicar qué variación es admisible en cuanto a la posición de los elementos que conforman la pieza y que pueden impedir p un acople p adecuado de las p piezas en el conjunto, j , o deficiente funcionamiento si los errores sobrepasan ciertos límites.
Las siguientes figuras muestran tres casos donde una de las piezas puede ser correcta desde el punto de vista dimensional (diámetros de las secciones dentro de tolerancia) y, sin embargo, no ser apta para el montaje.
Estas irregularidades geométricas que se producen durante la fase de fabricación pueden afectar a la forma, orientación y localización de los diferentes elementos geométricos de las piezas.
Se define la tolerancia geométrica de un elemento de una p pieza ((superficie, p , eje, j , p plano de simetría,, etc.)) como la zona de tolerancia dentro de la cual debe estar contenido dicho elemento. Dentro de la zona de tolerancia l i ell elemento l puede d tener cualquier l i forma f u orientación, salvo si se da alguna indicación más restrictiva. restrictiva Las tolerancias g geométricas deberán ser especificadas p solamente para aquellos requisitos que afecten a la intercambiabilidad y funcionalidad de las piezas; de otra manera, los l costes t de d fabricación f bi ió y verificación ifi ió sufrirán fiá un aumento innecesario. En cualquier caso, estas tolerancias habrán de ser tan grandes como lo permitan las condiciones establecidas para satisfacer los requisitos del diseño.
SÍMBOLOS PARA LA INDICACIÓN DE LAS TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS
CONSIGNACIÓN EN LOS DIBUJOS La consignación en los dibujos se hace mediante la colocación de un “rectángulo g de tolerancias”,, formado p por varios casilleros las cuáles contienen, de izquierda a derecha, la siguiente información: • Símbolo de la característica geométrica a controlar. • Valor de la tolerancia expresada en las mismas unidades utilizadas para el acotado lineal. Este valor irá precedido por el símbolo “ø” si la zona de tolerancia es circular o cilíndrica, o por el símbolo “SØ” para el caso de una zona de tolerancia esférica. • Letra(s) identificativa(s) del elemento o elementos de referencia, si los hay.
ELEMENTO CONTROLADO Es el elemento de la pieza (arista, superficie, eje, etc.) al cual se le aplica p una tolerancia g geométrica debido a exigencias funcionales y de montaje. El rectángulo de tolerancias se une al contorno del dibujo en la posición a la que se corresponde, mediante una línea de referencia acabada en un triángulo o punta de flecha. Si no hay espacio suficiente se coloca la referencia sobre una prolongación de la línea del contorno.
ELEMENTOS DE REFERENCIA Las referencias son formas geométricas teóricamente exactas (aristas, (aristas ejes, ejes planos, planos etc.) etc ) a las que se refieren los elementos objeto de tolerancia. Cuando el elemento a controlar se relacione con una referencia, ésta se identifica con una letra mayúscula colocada l d en un cuadrado d d que va unido id a un triángulo t iá l de d referencia sólido o hueco.
La misma letra que identifica la referencia se repite en el cuadro de tolerancia.
El triángulo y la letra de referencia se colocan: •Sobre el contorno del elemento o en una prolongación p g del contorno (p (pero claramente separada p de la línea de cota), cuando el elemento de referencia es la propia línea o superficie que define dicho contorno.
El triĂĄngulo y la letra de referencia se colocan: •Sobre una lĂnea de referencia indicativa de la superficie de referencia.
El triángulo g y la letra de referencia se colocan: •En la p prolongación g de la línea de cota cuando el elemento de referencia es el eje, plano medio o el centro del elemento geométrico así acotado.
Cuando se trata de elementos relacionados, deberá haber una línea de referencia para cada elemento, elemento desde el mismo rectángulo de tolerancias, o en una de las zonas se coloca un p pequeño q rectángulo g con la letra mayúscula y que q corresponda en el rectángulo correspondiente.
Cuando es un eje comĂşn a ambos elementos, el rectĂĄngulo g se referirĂĄ al eje. j
Cuando en el rectรกngulo figuran varias referencias estas se separan p por un g p guiรณn,, p pero cuando haya y q que tener en cuenta el orden en una secuencia, se colocarรกn en casillas separadas.
Si la tolerancia se aplica a una longitud determinada, esa longitud g debe figurar g a continuación del valor de ésta. Si la longitud no queda clara deberá utilizarse una línea gruesa de trazo y punto que indique cuál es la zona.
Las tolerancias en elementos repetidos, podrรกn ponerse solo en uno de ellos pero indicando cuantas veces se repite, siempre que queden claramente definidos.
EJEMPLO