5. Tolerancias dimensionales

Marzo 2014

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO DIVISIN DE INGENIERAS

PERIODO INVIERNO 2013

M. en I. Juan Francisco Reveles Arredondo

Contenido

5. Tolerancias dimensionales

5.1 Introduccin.

5.2 Definiciones.

5.3 Tolerancias segn el sistema ISO.

5.4 Ajustes segn el sistema ISO.

5.5 Ajustes segn el sistema ANSI.

5.6 Indicacin en cuadro de rotulacin.

5.7 Verificacin.

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5.1 Introduccin

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4

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Aunque el dibujo tcnico lleva 6000 aos como lenguaje de comunicacin en la ingeniera, las tolerancias se

introdujeron hasta hace apenas 80 aos.

Los artesanos de la antigedad se sentan orgullosos de ser capaces de obtener dimensiones exactas, siendo que

en realidad, el grado de exactitud en aquella poca no

se poda medir adecuadamente.

Gracias a los instrumentos modernos de medicin los ingenieros y fabricantes llegaron a darse cuenta que no

podan obtener dimensiones y formas exactas y que era

muy difcil obtener piezas intercambiables. Lo anterior evolucion a mantener piezas entre dos tamaos lmite.

(sector precursor: industria militar y automotriz).

5.1 Introduccin

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Tolerancia: es el espacio permisible de variacin en el tamao nominal de una pieza manufacturada.

No se puede esperar que el fabricante produzca una pieza en el tamao exacto, de manera que

habr variacin en cada una de las dimensiones:

Ejemplo: 1.5000.004 in (1.496 1.504 in).

Sin embargo, una tolerancia cerrada implica un mayor costo, aunque por lo general, la mayora de

las piezas solo requieren una gran precisin en

algunos detalles.

La principal funcin de las tolerancias es la de lograr precisin en los ensambles y la intercambiabilidad

de partes.

5.1 Introduccin

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5.1 Introduccin

En la fabricacin de mquinas en serie se necesita que las piezas que

las componen puedan montarse sin necesidad de un trabajo previo.

Del mismo modo, se requiere que las piezas desgastadas o

deterioradas puedan sustituirse por otras de fabricacin en serie. A lo anterior se le conoce como: PRINCIPIO DE INTERCAMBIABILIDAD.

Controlan medidas o dimensiones de una pieza.

No controlan forma, posicin, ni orientacin. Controlan la forma, posicin u orientacin

de los elementos, pero no sus dimensiones.

5.1 Introduccin

Fundamentos de intercambiabilidad

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Se usan los trminos eje y agujero, cuando se habla de una pareja de

elementos que encajan entre s.

5.2 Definiciones

Por convenio, las variables relativas a ejes se representan con

minsculas y las relativas a agujeros con maysculas.

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Parte 1: Base de tolerancias, desviaciones y ajustes.

o Eje es cualquier pieza en forma de cilindro

o prismtica que debe ser acoplada dentro

de otra (minsculas).

o Agujero es el alojamiento del eje

(maysculas).

o Dimensin nominal o basica: valor

terico que tiene una dimensin, respecto

al que se consideran las medidas lmites

(eje: dN, agujero: DN).

o Dimensin efectiva: valor real de una

dimensin que es determinada midiendo

sobre la pieza ya construida (eje: dE,

agujero: DE).

5.2 Definiciones

o Lnea cero: es la lnea recta que sirve de

referencia y que corresponde a la dimensin

nominal.

o Dimensiones lmites: valores extremos que

puede tomar la dimensin efectiva (mxima en

ejes: dM, o en agujeros: DM; mnima en ejes dm,

o en agujeros Dm).

o Desviacin superior e inferior: (ejes: ds, di;

agujeros: Ds, Di): es la diferencia entre la

dimensin lmite mxima/mnima y la dimensin

nominal correspondiente.

o Tolerancia: es la variacin mxima que puede

tener la medida de la pieza (ejes: t, agujeros: T).

AGUJEROS Ds = DM DN Di = Dm DN

EJES ds = dM dN di = dm dN

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AGUJEROS T = DM Dm

T = Ds Di

EJES t= dM dm t = ds di

5.2 Definiciones

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Relaciones tiles.

5.2 Definiciones

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5.2 Definiciones

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Ejemplo 1:

Agujero: Eje:

5.2 Definiciones

T = DM-Dm = 0.02 Ds = DM-DN = 0.03 Di = Dm-DN = 0.01

t = dM-dm = 0.03 ds = dM-dN = -0.02 di = dm-dN = -0.05

DESVIACINES TOLERANCIAS

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Ajuste holgado. Es el que tiene lmites de

tamao, especificados de tal forma que

siempre resulte una holgura o hueco

cuando se monten las partes.

Ajuste de transicin. Es aquel que tiene

lmites de tamao prescritos de tal forma

que pueden resultar bien en holgura o

interferencia cuando se monten las partes.

Ajuste de interferencia. Ajuste entre

partes coincidentes con dimensiones

limitadas de tal manera que siempre se

presenta una interferencia en el momento

del ensamble.

El Ajuste entre dos partes coincidentes puede definirse como la relacin entre ellas y

el espacio o resistencia que ofrecen cuando se ensamblan. Hay tres tipos bsicos de

ajuste: con holgura, de transicin y de interferencia.

5.2 Definiciones

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5.2 Definiciones

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o Con su medida nominal seguida de las

desviaciones lmites. Se anota la desviacin

superior (ds,Ds) en la parte alta y la desviacin

inferior (di, Di) en la parte baja, ya se trate de un

agujero como de un eje.

o Si la tolerancia es simtrica respecto a la

medida nominal solo se anota el valor de la

desviacin, precedido del signo

o Indicando los lmites. A la dimensin nominal

(DN) se le suman las desviaciones superior (Ds)

para encontrar el lmite superior (DM) (arriba). Para

el lmite inferior (Dm) se suma la dimensin nominal

(DN) y la desviacin inferior (Di).

5.3 Representacin de las tolerancias

Las tolerancias dimensionales se pueden representar de varias formas:

30.06 30.02

44.06 44.02

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5.3 Tolerancias segn el sistema ISO

En la notacin normalizada ISO las medidas con tolerancia quedan definidas por tres

smbolos:

o Medida nominal (en milmetros)

o Una letra representativa de la diferencia fundamental en valor y signo que indica la

posicin de la zona de tolerancia (se usan letras minsculas para ejes y letras

maysculas para agujeros)

o Un nmero representativo de la anchura de la zona de tolerancia (calidad de la

tolerancia) entre ms pequeo, ms cerrada es la tolerancia.

16

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5.3.6 Tolerancias en dibujos de conjuntos

EJE AGUJERO

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Las medidas de ajuste se representan por

medio de smbolos, en especificaciones y

bosquejos de diseo. Sin embargo, no se

pretende que estos smbolos aparezcan

directamente en los dibujos de taller, mas

bien, los limites reales de las dimensiones

se determinan y se especifican en los

dibujos.

Los smbolos literales se utilizan de la

siguiente manera:

o RC Ajuste de rotacin y deslizamiento

o LC Ajuste holgado de localizacin

o LT Ajuste de transicin de localizacin

o LN Ajuste de interferencia de localizacin

o FN Ajuste de fuerza o en caliente

5.4 Tolerancias segn el sistema ANSI

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RC Ajuste de rotacin y deslizamiento. Proporcionan un comportamiento de movimiento

semejante en funcionamiento y con la holgura apropiada para lubricacin dentro de todos los

lmites de tamaos. Estos ajustes se subdividen en las siguientes clases:

o Clase RC1 Ajustes corredizos apretados. Su fin es la lubricacin exacta de las piezas que hayan de

montarse sin juego predecible.

o Clase RC2 Ajustes corredizos apretados. Permite que las piezas se muevan y giren con facilidad.

En algunos casos pueden amarrarse con cambios de temperatura.

o Clase RC3 Ajustes de precisin de rotacin. Se han ideado para el trabajo de precisin a

velocidades lentas, no convienen donde se encuentran diferencias apreciables en la temperatura.

o Clase RC4 Ajustes apretados de rotacin. Para ajustes de rotacin en maquinaria exacta con

velocidades moderadas, cuando se desee una ubicacin exacta u juego mnimo.

o Clase RC5 y RC6 Ajustes medios de rotacin. Para velocidades de rotacin ms elevadas.

o Clase RC7 Ajustes de rotacin libre. Para su utilizacin donde no sea esencial la exactitud o donde

sean probables grandes variaciones en la temperatura.

o Clase RC8 y RC9 Ajustes flojos de rotacin. Para su empleo con materiales como tubos o flechas

fabricados con tolerancias comerciales.

5.4 Tolerancias segn el sistema ANSI

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5.4 Tolerancias segn el sistema ANSI

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5.4 Tolerancias segn el sistema ANSI

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5.6 Verificacin de las tolerancias

o Se emplean diferentes mtodos de inspeccin y control de calidad para

comprobar las dimensiones de las piezas construidas.

o El mtodo ms habitual a pe de mquina son los calibres pasa no pasa

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5.6 Verificacin de las tolerancias

o Se emplean diferentes mtodos de inspeccin y control de calidad para

comprobar las dimensiones de las piezas construidas.

o El mtodo ms habitual a pe de mquina son los calibres pasa no pasa

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Ejemplo 2.

AJUSTE H7/s6 PARA BUJE Y BASTIDOR AJUSTE H8/p6 PARA ROSCA Y BASTIDOR

BUJE

ROSCA

18 18

Ejemplo

TABLAS 48 Y 49 DEL APENDICE

Buscar: 30 H7/s6

Ejemplo 2

Ejemplo 2

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Ejemplo 2.

AJUSTE H7/s6 PARA BUJE Y BASTIDOR AJUSTE H8/p6 PARA ROSCA Y BASTIDOR

BUJE

ROSCA

18 18

Ejemplo Calcular 18 H7/p6

Orificio H7 Eje p6

16MX MN

16.018 16.000

16.029 16.018

18 MX MN

X1 X2

X3 X4

20 MX MN

20.021 20.000

20.035 20.022

20 16

18 16=20.021 16.018

1 16.018

X1=18.019

Calcular X2, X3 y X4.

Ejemplo 2.

Orificio H7 Eje p6

16 MX MN

16.018 16.000

16.029 16.018

18 MX MN

18.019 18.000

18.032 18.020

20 MX MN

20.021 20.000

20.035 20.022

Resultado:

Ejemplo 2

Ejemplo 2