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TOLERANCIAS Y JUEGOS

A la hora de diseñar una pieza resulta muy sencillo dejar las dimensiones en valor nominal (sin tolerancias), pero para el operario y la máquina que la fabrica esto puede resultar muy complicado y costoso. Por normal general, cuanto menor sea la tolerancia, mayor será el coste de fabricación.

Las tolerancias se utilizan para garantizar la intercambiabilidad de las piezas, especialmente cuando producimos en serie.

Tolerancia: variación total admisible del valor de una dimensión. Resulta importante especificar una tolerancia cuando dos piezas entren en contacto (ajuste) o se pueda producir contacto entre ellas. De otra forma resulta desacertado, innecesario y antieconómico insistir en ello. Estas tolerancias pueden ser bilaterales (±) o unilaterales (especificas desviación superior e inferior).

Ajustes: relación entre dos piezas que van montadas una dentro de la otra. Este ajuste puede ser de juego (el eje es menor que el agujero, por lo que entrara con más o menos facilidad), intermedio (dependiendo de que pieza del lote escojamos se puede producir o juego o apriete)) o apriete (el eje es mayor que el agujero, por lo que no entra a no ser que realicemos alguna operación como calentar la pieza o aplicar una gran presión)

Los juegos y tolerancias resultan imprescindibles en las producciones en serie, donde todas las piezas deben encajar independientemente de que lote escojamos. Esta es la base de la producción en masa actual y resulta muy beneficioso des del punto de vista económico. Cuando se requieran ajustes más precisos se utiliza la intercambiabilidad selectiva, la cual consiste en separar las piezas con medidas más grandes de las más pequeñas (dentro de la tolerancia) para unirlas a las otras piezas que mejor se ajusten (ejes grandes con agujeros grandes). Normalmente esto resulta más económico que producir las piezas con una tolerancia menor.

En las tolerancias se deben tener en cuenta que existen tolerancias para ejes (cualquier pieza que deba acoplarse dentro de otra), las cuales van en minúsculas y las tolerancias de los agujeros (el alojamiento donde se introduce el eje), las cuales van en mayúsculas.

Cuando tenemos dos piezas con apriete, es importante saber que esta unión puede causar grandes presiones de rotura violenta (estallido) en la pieza agujereada.

Casi todos los procesos industriales de fabricación se pueden estudiar como una curva normal (dispersión normal o gaussiana), donde nos aparecen los valores que quedarán el la pieza. Si nosotros cogemos una tolerancia más pequeña que esta dispersión (normalmente 3σ), será inevitable que un porcentaje de nuestras piezas sea rechazado.

dispersion normal

Como además resulta imposible que la tolerancia y la dispersión estén centradas, esto implica que si las dos tienen el mismo valor continuaremos produciendo piezas defectuosas (debido a este descentraje), por lo que resulta conveniente que la tolerancia sea 1.3 veces mayor que la dispersión natural, de este modo las piezas será válidas aunque el proceso esté algo descentrado.

Si tenemos que hacer un agujero que comunica dos piezas o más, podemos unir las piezas y realizar el agujero, así garantizamos un buen apareamiento y resulta relativamente económico, o debemos establecer unas tolerancias para asegurarnos que todos los lotes (si es producción en serie) encajen sin problemas.

Los cambios de temperatura afectan a las medidas de las piezas normalizadas, sobre todo cuando tienen un alto coeficiente de dilatación térmica. Esto podría llegara a ocasionar problemas en los ajustes.

El grado o calidad de la tolerancia establece los valores máximos y mínimos de la cota nominal (IT…) mientras que la posición o clase permite establecer el tipo de ajuste entre dos piezas; con juego, intermedio o apriete (h o H)

tolerancias
tolerancias ejes
tolerancias agujeros

TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS

Son los valores admisibles en los que puede variar una cota, que afectan directamente a su forma o a su posición relativa respecto a otra pieza o cara de la misma pieza.

tolerancias geométricas
EXPLICACIÓN REPRESENTACIÓN

Rectitud de una línea:

La zona de tolerancia está limitada por dos rectas paralelas, distantes la tolerancia t.

En este caso t=0.05

tolerancia geométrica

Planitud de un plano:

La zona de tolerancia está limitada por dos planos paralelos a una distancia igual a la tolerancia t

En este caso t=0.05

tolerancia geométrica

Redondez de una línea:

La zona de tolerancias está limitada por dos círculos concéntricos. La anchura de la corona circular es igual a la tolerancia t.

En este caso t=0.15

tolerancia geométrica

Cilindricidad de un cilindro:

La superficie del cilindro debe quedar comprendida entro dos cilindros cuyos radios difieren la tolerancia t.

En este caso t=0.05

tolerancia geométrica

Forma de una línea:

La zona de tolerancias está limitada por un círculo de diámetro t, cuyo eje es la línea ideal.

En este caso t=0.4

tolerancia geométrica

Forma de una superficie:

La superficie considerada debe quedar comprendida entre dos superficies envolventes de esferas de diámetro t, cuyos centros están situados en la superficie teórica.

En este caso t=0.35

tolerancia geométrica

Paralelismo:

La zona de tolerancia está limitada por dos planos paralelos a la referencia A situados a una distancia t.

En este caso t=0.1

tolerancia geométrica

Perpendicularidad:

La zona de tolerancia está limitada por dos planos perpendiculares a la referencia A situados a una distancia t.

En este caso t=0.05

tolerancia geométrica

Inclinación:

La zona de tolerancia está limitada por dos planos inclinados respecto a la referencia A situados a una distancia t.

En este caso t=0.1, inclinados 30º

tolerancia geométrica

Posición:

Determina la posición respecto a dos planos.

En este caso a 68 y 100

tolerancia geométrica

Concentricidad y coaxialidad:

El eje del cilindro controlado deberá estar situado dentro de un cilindro de diámetro t, coaxial con el eje de referencia.

En este caso t=0.03

tolerancia geométrica

Simetría:

El plano de simetría de la ranura debe quedar situado entre dos planos paralelos separados una distancia t y situados simétricamente con respecto a la referencia A.

En este caso t=0.1

tolerancia geométrica

Oscilación circular radial:

En cualquier posición de medición radial, la oscilación máxima del contorno de la sección está limitada por dos círculos concéntricos cuya diferencia de diámetros es t y el centro coincide con el eje A-B.

En este caso t=0.1

tolerancia geométrica tolerancia geométrica

Oscilación circular axial:

En cualquier posición de medición axial, la oscilación máxima del contorno de la sección está limitada por dos círculos paralelos separados una distancia t y los centros coinciden con el eje A.

En este caso t=0.1

tolerancia geométrica tolerancia geométrica

Oscilación total radial:

En toda la superficie cilíndrica, la máxima oscilación radial que puede presentar está limitada por dos cilindros coaxiales cuya diferencia de radios es t y cuyos ejes coinciden con el eje A-B.

En este caso t=0.1

tolerancia geométrica tolerancia geométrica

Oscilación total axial:

En toda la superficie especificada, la máxima oscilación axial que puede presentar está limitada por dos planos paralelos separados una distancia t y perpendiculares al eje de referencia A.

En este caso t=0.1

tolerancia geométrica tolerancia geométrica

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