Diapositiva 1

CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE AJUSTES Y TOLERANCIAS

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Objetivo de la Unidad Temtica

Explicar los objetivos, terminologa tcnica y campo de aplicacin de los sistemas de ajuste y tolerancias e incidencia en la calidad obtenida en el proceso de fabricacin.

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Actualmente, con la dinamizacin del comercio a nivel mundial, la Metrologa adquiere mayor importancia y se hace ms nfasis en la relacin que existe entre ella y la calidad, entre las mediciones y el control de la calidad, la calibracin, la

acreditacin de laboratorios, la trazabilidad y la certificacin.

Importancia de la normalizacin

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Fabricacin artesanal

Cada mecanismo o montaje se fabrica Individualmente.

Las piezas se fabrican para una unidad Especfica del montaje.

No importa la repetitividad.

Se hace encajar y funcionar

Correctamente al conjunto

Recortando o aadiendo las piezas

Necesarias.

No importa que las piezas Resultantes no se ajusten a los Planos

Evolucin de la normalizacin

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Fabricacin 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.

Tambin se beneficia el repuesto de piezas gastadas

Fabricacin en serie

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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 International Standardization Associates (ISA), Federacin Internacional de Asociaciones Nacionales de Normalizacin, pero fue disuelta en 1942 por la amenaza de guerra circundante en Europa.1

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.

Sinopsis evolutiva de la normalizacin

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Normalizacin

La normalizacin o estandarizacin es la redaccin y aprobacin de Normas que se establecen para garantizar el acoplamiento de elementos construidos independientemente, as como garantizar el repuesto en caso de ser necesario, garantizar la calidad de los elementos fabricados y la seguridad de funcionamiento.

La normalizacin es el proceso de elaboracin, aplicacin y mejora de las normas que se aplican a distintas actividades cientficas, industriales o econmicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas.

La asociacin estadounidense para pruebas de materiales(ASTM), define la normalizacin como el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximacin ordenada a una actividad especfica para el beneficio y con la cooperacin de todos los involucrados.

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Segn la ISO (International Organization for Standarization)

La Normalizacin es la actividad que tiene por objeto establecer, ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento ptimo en un contexto dado, que puede ser tecnolgico, poltico o econmico.

Normalizacin

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Organismos Internacionales de Normalizacin

ISO - Organizacin Internacional para la Estandarizacin

IEC - International Electrotechnical Commission

ITU - Unin Internacional de Telecomunicaciones (engloba CCITT y CCIR)

IATA - International Air Transport Association

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Organismos Regionales de Normalizacin

AMN - Asociacin Mercosur de Normalizacin

APEC - Asia-Pacific Economic Cooperation

CAN - Red de Normalizacion Andina

CARICOM - Caribbean Community Standardization

CENELEC - Comit Europen de Normalisation Electrotechnique - Comit Europeo de Normalizacin Electrotcnica.

CEN - Organismo de estandarizacin de la Comunidad Europea para normas EN.

COPANT - Comisin Panamericana de Normas Tcnicas

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En Chile, la infraestructura metrolgica recibe el nombre de Red Nacional de Metrologa (RNM).

sta consiste en un primer conjunto de Laboratorios Custodios de Patrones Nacionales (LCPN) donde se calibran los instrumentos o patrones de medicin de un segundo conjunto ms nmeros, que son los laboratorios de calibracin laboratorios secundarios, destinados a calibrar los instrumentos o patrones de la industria nacional.

Algunos laboratorios de calibracin se han acreditado ante el Sistema Nacional de Acreditacin (SNA), el cual est en camino de ser reconocido internacionalmente.

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.

Concepto de Normalizacin

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En algunos casos, debido a la calidad metrolgica requerida, los instrumentos y patrones de la industria son calibrados directamente por los LCPN. A travs de las calibraciones se logra establecer la trazabilidad de las mediciones realizadas por la industria, por un laboratorio u otro beneficiario.

La Unidad de Coordinacin y Supervisin (UCS) es la unidad encargada de la coordinacin y representacin de la RNM a nivel nacional, regional e internacional.

La finalidad esencial de implementar una infraestructura metrolgica en el pas es lograr que las mediciones realizadas en Chile en un laboratorio en la industria sean comparables con las mediciones que se realizan en otros pases y viceversa.

Concepto de Normalizacin

Esta comparabilidad facilita el intercambio comercial y es una condicin tcnica para hacer efectivo los Tratados de Libre Comercio. Un instrumento para evaluar la comparabilidad de las mediciones son las intercomparaciones

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Concepto de Normalizacin

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La normalizacin persigue fundamentalmente tres objetivos:

Simplificacin: Se trata de reducir los modelos quedndose nicamente con los ms necesarios.

Unificacin: Para permitir la intercambiabilidad a nivel internacional.

Especificacin: Se persigue evitar errores de identificacin creando un lenguaje claro y preciso

Objetivos de la normalizacin

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La RNM con los LCPN establecidos en implementacin cubre las siguientes magnitudes reas:Temperatura

Longitud

Masa

Fuerza

PresinMagnitudes elctricas

Flujo lquido

Qumica

Alcance:

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Las piezas son intercambiables si sus dimensiones estn dentro de ciertos lmites en torno a la dimensin nominal.

A ms precisin, mayor coste, tiempo y material desechado.

Se debe producir con una precisin suficiente para que piezas sean intercambiables y se puedan montar en el conjunto.

Concepto de tolerancia: zona donde la dimensin real de la pieza puede variar sin afectar su intercambiabilidad.

Normalizacin

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Tolerancias dimensionales

La mayor parte de las piezas no quedan definidas con su representacin y su acotacin, debido a que existe una discrepancia entre las medidas tericas o exactas que aparecen en los planos y las medidas reales de las piezas.

Estas discrepancias pueden ser debidas a un gran nmero de factores:

Juegos de las herramientas o mquinas herramientas.

Errores de los instrumentos de medida o de los operarios que miden.

La dilatacin de los cuerpos como consecuencia de las temperaturas que adquieren las piezas en su fabricacin.

Deformaciones producidas por las tensiones internas de las piezas.

En algunas ocasiones, las discrepancias entre las medidas reales y la tericas o nominales no tienen importancia; son los casos de cotas auxiliares o no funcionales, pero en otras ocasiones hacen que las piezas sean inservibles; en este segundo caso las cotas son funcionales.

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Cota funcional es la cota que posee una vala esencial en el funcionamiento de la pieza, es decir es aquella que afecta al funcionamiento del mecanismo.

La fabricacin de mquinas en serie precisa que las piezas de que se componen, construidas conjunta o independientemente, puedan montarse sin necesidad de un trabajo previo de acondicionamiento, al igual que las piezas desgastadas o deterioradas para que puedan sustituirse por otras de fabricacin en serie, considerando que esta sustitucin pueda efectuarse lejos de su lugar de fabricacin. PRINCIPIO DE INTERCAMBIABILIDAD.

Para conseguir este principio es necesario definir normas de tolerancias dimensionales y geomtricas que son normas complementarias a las de representacin y acotacin, entendiendo como:

Tolerancias dimensionales las que actan sobre las medidas

Tolerancias geomtricas las que afectan a la forma o posicin de las superficies, ejes o aristas de las piezas.

Se entiende como tolerancia de medida o tolerancia la diferencia entre las medidas limites mxima y mnima permisible en la definicin de una cota denominada COTA FUNCIONAL.

Tolerancias dimensionales

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Definiciones

UNE-EN 20286-1:1996 Sistema ISO de tolerancias y ajuste. Parte 1: Base de tolerancias, desviaciones y ajustes. (ISO 286-1:1988).

Eje es cualquier pieza en forma de cilindro o prismtica que debe ser acoplada dentro de otra (en minsculas).

Agujero es el alojamiento del eje (maysculas).

Dimensin nominal (dN/DN) es la medida que sirve de referencia para definir las medidas lmites.

Dimensin efectiva (de/De) dimensin obtenida al medir una pieza concreta a 200C,una vez construida la pieza.

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Tolerancia dimensional (t/T) es la variacin permisible de la medida de una pieza y viene dada por la diferencia entre las medidas limites.

t = dM dm T = DM Dm

Dimensiones lmites son aquellas que corresponden a las dos medidas extremas admisibles de una pieza, dentro de cuyo intervalo o recorrido debe encontrarse la medida efectiva:

Dimensin mxima (dM/DM) es la mayor

Dimensin mnima (dm/Dm) es la menor

Definiciones

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Lnea de referencia o lnea cero es la lnea recta, a partir de la cual se representan las diferencias o desviaciones. Corresponde a la dimensin nominal.

Diferencia o desviacin superior (ds/Ds) es la diferencia algebraica entre la dimensin mxima y la nominal.ds = dM dN DS = DM DN

Diferencia o desviacin inferior (di/Di) es la diferencia algebraica entre la dimensin mnima y la nominal. di = dm dN DI = Dm DN

Definiciones

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Zona de tolerancia es la comprendida entre las dos lneas que representan los lmites de la tolerancia y que est definida en magnitud y posicin respecto a la lnea de referencia. Se representa de forma esquemtica.

Diferencia fundamental. Cualquiera de las dos diferencias superior/inferior, elegida convenientemente para definir la posicin de la zona de tolerancia respecto a la lnea de referencia o lnea cero.

Definiciones

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Tolerancias de cotas lineales

UNE 1120:1996 Dibujos Tcnicos. Tolerancias de cotas lineales y angulares

Mediante smbolos ISO

Mediante sus desviaciones admisibles

Mediante sus medidas lmites

Inscripcin de los elementos de una cota lineal.

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Tolerancias de cotas angulares

Inscripcin de los elementos de una cota angular.

UNE 1120:1996 Dibujos Tcnicos. Tolerancias de cotas lineales y angulares

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Ajustes

Ajuste es la relacin por diferencia, antes de su montaje, entre las medidas de dos piezas que han de ser montadas una sobre otra.

Juego es la diferencia entre las medidas del agujero y del eje, antes del montaje, cuando est diferencia es positiva.

Apriete es el valor absoluto de la diferencia entre las medidas del agujero y del eje, antes del montaje, cuando esta diferencia es negativa

Hay tres tipos de ajustes segn la posicin relativa en las zonas de tolerancia del eje y el agujero, y son:

Ajuste con juego (Ajuste mvil)

Ajuste con apriete (Ajuste fijo)

Ajuste indeterminado

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Sistemas de ajustes

Sistema de ajuste de eje base:

Los diferentes juegos y aprietos se obtienen asociando a un eje con tolerancia constante, agujeros con diferentes tolerancias.

El eje base es el eje de diferencia superior nula y diferencia inferior negativa (zona h)

Un sistema de ajuste es un conjunto sistemtico de ajustes entre ejes y agujeros pertenecientes a un sistema de tolerancias, y que puede dar lugar a diversos juegos y aprietos.

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Sistema de ajuste de agujero base:

Los diferentes juegos y aprietos se obtienen asociando a un agujero con tolerancia constante, ejes con diferentes tolerancias.

El agujero base es el agujero de diferencia superior positiva y diferencia inferior nula (zona H)

Sistemas de ajustes

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Zonas de tolerancias preferentes

UNE-EN 20286-1:1996 Sistema ISO de tolerancias y ajuste. Parte 1: Base de tolerancias, desviaciones y ajustes. (ISO 286-1:1988) define las zonas de tolerancias preferentes:

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Tolerancias en dibujos de conjuntos

Mediante smbolos ISO

Mediante valores en cifras

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Medicin de ajustes

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