Ajustes Y Tolerancias

Sistema de ajustes y tolerancias

INTRODUCCION

El acabado de piezas que ensamblan en un principio se lograba mediante prueba y error hasta lograr un ajuste adecuado. En la actualidad, las, crecientes necesidades de intercambiabilidad y producción de grandes volúmenes imponen un análisis cuidadoso para lograr, desde el diseño, la eliminación de problemas de ensamble.

Todas las piezas de un tamaño determinado deberían ser exactamente iguales en sus dimensiones, sin embargo, diversos factores -calentamiento de la maquinaria, desgaste de las herramientas, /'falta de homogeneidad de los materiales, vibraciones, etcétera- dificultan alcanzar este ideal, por lo que deben permitirse variaciones de la dimensión, especificada que no perturben los requerimientos funcionales que se pretende satisfacer.

DEFINICIÓN DE AJUSTE Y TOLERANCIA

La cantidad total que le es permitido variar a una dimensión especificada se denomina tolerancia, y es la diferencia entre los límites superior e inferior especificados.

Al ensamblar piezas ocurre un ajuste, el cual es la cantidad de juego o interferencia resultante de tal ensamble.

Los ajustes pueden clasificarse como:

- Con juego.

- Indeterminado o de transición.

- Con interferencia, forzado o de contracción.

El ajuste se selecciona con base en los requerimientos funcionales; por ejemplo, si se desea que una pieza se desplace dentro de la otra se utilizará un ajuste con juego, pero si se desea que las dos piezas queden firmemente sujetas se utilizará un ajuste forzado. El ajuste deseado se logrará aplicando tolerancias adecuadas a cada una de las partes ensamblantes.

Según la dirección en la cual la variación es permitida, y en relación con la dimensión especificada, las tolerancias se clasifican en unilaterales y bilaterales

FORMAS DE EXPRESIÓN DE TOLERANCIA

Los ejemplos anteriores utilizan las tolerancias expresadas con signos más y menos y precedidas por la dimensión especificada.

Otra forma de expresar los límites dentro de los cuales pueden variar las dimensiones de una característica es el dimensionamiento límite, en el cual el límite superior especificado se coloca arriba del límite inferior especificado. Cuando se expresa en un solo renglón, el límite inferior precede al superior y un guión separa los dos valores.

Ejemplos de dimensionamiento límite:

Una forma más de expresar las tolerancias es mediante el sistema ISO en el cual la dimensión especificada precede a la tolerancia expresada mediante una letra y un número.

Ejemplos de tolerancias ISO:

El sistema ISO

En el sistema ISO se utilizan letras mayúsculas para características internas y minúsculas para características externas, que indican la posición de la zona de tolerancia respecto a la línea cero, la cual es función de la dimensión especificada (figura 4.1).

Figura 4.1

Los números que siguen a las letras se conocen como grados de tolerancia y son grupos de tolerancias correspondientes al mismo nivel de exactitud. Para todas las dimensiones especificadas existen 18 grados diferentes que son el 01 y del O al 16; el de mayor exactitud es el 01, Y el menor, el 16.

La tolerancia también depende 8e la dimensión, entre mayor sea la dimensión mayor será la tolerancia. Asimismo, la desviación mostrada en la figura 4.1 depende de la dimensión (línea cero).

Los valores de algunas de las tolerancias más comunes se dan en la tabla 4.1, en cuyo primer renglón se muestran diferentes dimensiones, mientras que en la primera columna se indican diferentes tolerancias.

Ejemplo 1:

En la tabla 4.1 puede verse que 60 H7 corresponde a una tolerancia um (octava columna tercer renglón), por lo que expresada en más y menos quedará como y en dimensionamiento límite como 60.000-60.030

Ejemplo 2: Para 60 g6 corresponde una tolerancia de um (octava columna doceavo renglón), por lo que expresada en más y menos quedara como 60 y en dimensionamiento límite 59.971 - 59.990.

Obsérvese, en este último ejemplo, que la dimensión especificada es 60, sin embargo, no es una medida admisible; ésta es una situación común en el sistema ISO.

CONDICIONES DE MATERIAL

Existen dos condiciones de material, las cuales se definen a continuación.

La condición de material máximo (MMC) es la condición en la cual una característica de tamaño contiene la máxima cantidad de materia dentro de los límites establecidos de tamaño, por ejemplo: el diámetro mínimo de un agujero o el diámetro máximo de un perno.

La condición de material mínimo (LMC) es la condición en la cual una característica de tamaño contiene la mínima cantidad de material dentro de los límites establecidos de tamaño; por ejemplo, el diámetro máximo de un agujero o el diámetro mínimo de un perno.

Considérese, por ejemplo, la cuña y el cuñero mostrados en la figura 4.2

La condición de material máximo del cuñero es 10.000 Y la de la cuña es 10.015, mientras que la condición de material mínimo es 10.030 para el cuñero y 10.000 para la cuña. Obsérvese que para características externas, las condiciones de material máximo y mínimo coinciden, respectivamente, con los límites superior e inferior especificados, mientras que para características internas las condiciones material máximo y mínimo coinciden, respectivamente, con los límites inferior y superior especificados.

DETERMINACIÓN DEL TIPO DE AJUSTE

Para piezas que van a ensamblarse tal vez sea necesario analizar el juego o interferencia que se producirá al ensamblarlas; indudablemente habrá un juego o interferencia máxima o un juego o interferencia mínima, lo que dependerá de las dimensiones reales de las piezas por ensamblar y de las tolerancias asignadas a cada parte.

Así, para determinar el juego mínimo basta pensar que éste ocurrirá cuando las dos partes por en

ensamblar estén en su condición de material mínimo y será la diferencia entre las dos. Lo anterior puede estén en su condición de material máximo y será la diferencia entre las dos.

Por otra parte, para determinar el juego máximo basta pensar que éste ocurrirá cuando las dos partes por expresarse de la siguiente manera:

Figura 4.3

El

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