SISTEMA DE TOLERANCIAS

Msc. Cecilia Farfán Del Carpio

Introducción• Además de las propiedades mecánicas y físicas de los materiales,

otros factores que determinan el desempeño de los productos manufacturados incluyen las dimensiones y superficies de sus componentes.

• Las dimensiones son los tamaños lineales o angulares de los componentes especificados en los dibujos de la parte.

• Las dimensiones son importantes porque determinan la efectividad del ajuste entre los componentes de un producto durante su ensamble.

• Cuando se fabrica un componente dado es casi imposible y muy costoso hacer partes con las dimensiones exactas que se dan en los dibujos.

• En su lugar, admitimos variaciones de dimensiones y a esas variaciones de las dimensiones admisibles les llamamos tolerancia.

Dimensiones y Tolerancias• La norma ANSI Y 14.5 M – 1982 define la dimensión como “un valor

numérico expresado en las unidades apropiadas de medida e indicado en un dibujo y otros documentos por medio de líneas , símbolos y notas para definir el tamaño o características geométricas, o ambos, de una parte o forma de la parte”.

• …sin embargo, hay variaciones en los procesos de manufactura, las cuales se manifiestan como variaciones en el tamaño de la parte. Las tolerancias se usan para definir los limites de variación admisible.

• Citando otra vez la norma ANSI Y 14.5 M – 1982 una tolerancia “es la cantidad total en que se admite que una dimensión especificada varíe. La tolerancia es la tolerancia es la diferencia entre el limite máximo y el límite mínimo”.

-Cuadratura

Consignación de tolerancias en los dibujos

• Los elementos de la cota con tolerancia se anotan en el orden siguiente (UNE 1-120-75):

– a) Medida nominal– b) Valor de las diferencias, milímetros.

• Se anota la desviación superior en la parte alta y la desviación inferior en la parte baja ya se trate de un agujero o de un eje.

Consignación de tolerancias en los dibujos

• Si una de las desviaciones es nula se expresa por la cifra 0.

• Si la tolerancia está situada simétricamente en relación a la medida nominal, solamente se anotará una vez el valor de las diferencias, precedido del signo ±.

Consignación de tolerancias en los dibujos

• Como casos especiales; las medidas límites pueden también indicarse según la figura.

• Si la medida está limitada solamente en un sentido, debe ponerse a continuación de la misma la palabra «mín» o «máx».

Otros atributos geométricos• Las dimensiones y tolerancias se expresan normalmente como

valores lineales (longitud). También son importantes otros tributos geométricos de las partes como la planificad de una superficie, la redondez de una flecha o agujero y el paralelismo entre dos superficies .

• Definir:– Angularidad -Circularidad– Concentricidad -Cilindricidad– Planicidad -Perperdicularidad– Redondez -Cuadratura– Rectitud

Superficies• Es evidente que hoy en día no solo basta con la concreción de las medidas de una

pieza, sino que se necesita estudiar y normalizar los estados superficiales de la pieza mecanizada, sobre todo para poder establecer los ajustes y las tolerancias de la propia pieza, de ahí que surja la micro geometría que estudia los defectos de la superficie, rugosidades, ondulaciones, etc. producidas en los procesos de mecanizado de las piezas, las cuales perjudican la precisión y exactitud de las medidas, disminuye los ajustes y producen vibraciones en las máquinas.

• Al principio había una mala clasificación porque se utilizaban palabras como basta, fina, alisada, para determinar un estado superficial. En 1940 se inició en USA un método que puede permitía relacionar los distintos grados de acabado con las necesidades del montaje y servicio que deben prestar las piezas en base a establecer una serie de requisitos, es decir, hay unas normas superficiales. Y obliga a que una vez determinado el acabado superficial se debe especificar el proceso de mecanizado concreto.

Superficies• Una superficie es aquello que tiene contacto como un barreno que al sujetarse con

un objeto tal como una pieza manufacturada. El diseñador especifica las dimensiones de la pieza, relacionando las distintas superficies una con la otra. Estas superficies nominales representan el contorno relacionado con la superficie de la pieza, y están definidas por las líneas en el plano de ingeniería.

• Las superficies tienen importancia tecnológica y comercial por varias razones, diferentes para distintas aplicaciones de los productos:

1) Razones estéticas, las superficies que son tersas y sin marcas y manchas es más probable que causen una impresión favorable en el consumidor.

2) Las superficies afectan la seguridad. 3) La fricción y el uso dependen de las características de las superficies. 4) Las superficies afectan las propiedades mecánicas y físicas; por ejemplo, los defectos de las superficies

pueden ser puntos de concentración de esfuerzos. 5) El ensamblaje de las piezas se ve afectado por sus superficies; por ejemplo, la resistencia de las juntas

unidas con adhesivos se incrementa si las superficies tienen poca rugosidad. 6) Las superficies suaves constituyen contactos eléctricos mejores.

Textura de las superficies• La textura de la superficie consiste en las desviaciones repetitivas o

aleatorias de la superficie nominal de un objeto; la definen cuatro características: rugosidad, ondulación, orientación y defectos o fallas, como se observa en la figura.

Características de las superficies• La rugosidad se refiere a las desviaciones pequeñas, espaciadas

finamente, de la superficie nominal y que están determinadas por las características del material y el proceso que formó la superficie.

• La ondulación se define como las desviaciones de espaciamiento mucho mayor; ocurren debido a la deflexión del trabajo, vibraciones, tratamiento térmicas, y factores similares. La rugosidad está sobre impuesta a la ondulación.

• La orientación es la dirección predominante o patrón de la textura de la superficie. Está determinada por el método de manufactura utilizado para crear a la superficie, por lo general a partir de la acción de una herramienta de corte. En la figura se ilustran la mayoría de las orientaciones posibles que pu.ede haber en una superficie, junto con el símbolo que utiliza el diseñador para especificarlas.

Características de las superficiesEn la figura se ilustran la mayoría de las orientaciones posibles que pu.ede haber en una superficie, junto con el símbolo que utiliza el diseñador para especificarlas

Acabado• Es un proceso de fabricación empleado en la manufactura cuya finalidad

es obtener una superficie con características adecuadas para la aplicación particular del producto que se está manufacturando; esto incluye mas no es limitado a la cosmética de producto. En algunos casos el proceso de acabado puede tener la finalidad adicional de lograr que el producto entre en especificaciones dimensionales.

Símbolos con indicaciones complementarias

Rugosidades

Las tolerancias dimensiónales tienen en cuenta la calidad de la pieza. La calidad o índice de calidad es un conjunto de tolerancias que se corresponde con un mismo grado de precisión para cualquier grupo de diámetros. Cuanto mayor sea la calidad de la pieza, menor será la tolerancia.

 El Sistema ISO de tolerancias define 27 posiciones diferentes para las zonas de tolerancia, situadas respecto a la línea cero. Se definen por unas letras (mayúsculas para agujeros y minúsculas para ejes).