TOLERANCIAS Y AJUSTES

PROFESOR: MG.ING. FERNANDO QUEVEDO

DIBUJO MECÁNICO ASISTIDO POR

COMPUTADORA

( MEC145 )

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS

Tolerancias

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

_Las dimensiones deseadas llamadas DIMENSIONES NOMINALES, tienen que ir acompañadas de unos limites, que les definen un campo de tolerancia.

_En la producción de materiales existe la necesidad de imponer un análisis cuidadoso para poder eliminar problemas de ensamble. El patrón debe ser el totalmente adecuado ya que determinara el tamaño en sus dimensiones.

_Factores que afectan al resultado de lo que se desea obtener: calentamiento de la maquina, desgaste de las herramientas, así como problemas en los materiales, entre otros.

_Es importante que se admitan algunas variaciones en las dimensiones especificadas tomando en cuenta que no alteren los requerimientos funcionales que se procuran satisfacer.

Tolerancias

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_Al tratar este tema de Tolerancias, tendremos en cuenta los conceptos siguientes:

Cota Nominal.- Es el valor dimensional que se nos pide en el plano.

Línea de Referencia.- Es la línea que corresponde a la Cota Nominal.

Magnitud de Tolerancia.- Es la diferencia de las medidas de la Cota Máxima con la Cota Mínima.

Para que una pieza , pueda considerarse bien fabricada, la medida de ésta debe estar comprendida dentro de dos dimensiones cercanas a la Medida Nominal. Éstas dos dimensiones, son la Cota Máxima, y la Cota Mínima.

_Otras definiciones:

Eje.- Llamamos eje a cualquier pieza que deba acoplarse dentro de otra.

Agujero.- Llamamos agujero, al alojamiento donde se introduce el eje.

Tolerancias

4

Tolerancias ISO.

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Se debe tener en cuenta 5 características importantes de las Tolerancias

ISO.

Estas son las siguientes:

Posiciones de Tolerancia (PT).-El sistema de tolerancias ISO ha

establecido 28 posiciones. Cada posición se denomina por una letra. Se

utilizan letras mayúsculas para señalar la posición de la tolerancia en

agujeros y letras minúsculas para indicar la posición de la tolerancia en

ejes.

Grado de Calidad (IT).- EI sistema de tolerancias ISO tiene establecido

18 calidades a las que designa por medio de las siglas IT seguidas de

los números 1 al 18.Para una calidad determinada, la tolerancia varía,

siendo tanto mayor cuanto más grande es la cota nominal. La calidad IT

-1 corresponde a una elaboración de la más alta precisión, mientras que

la calidad IT-18 corresponde a una calidad muy basta.

Magnitud de Tolerancia (MT).- Es la diferencia de las medidas de la

Cota Máxima con la Cota Mínima.

Tolerancias ISO.

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Diferencia superior ó desviación superior (DS).-Es la diferencia que hay

entre el limite superior de la tolerancia y la línea de referencia de la cota

nominal.

Diferencia inferior ó desviación inferior (DI).-Es la diferencia que hay

entre el limite inferior de la tolerancia y la línea de referencia de la cota

nominal.

Tolerancias estandarizadas ISO.(Pag 9-5)

7

Tolerancias ISO.

8

Magnitud de Tolerancia (MT) – Pag 9-4

Tolerancias ISO.

9

Posición de Tolerancias para ejes:

Posición de Tolerancias para

agujeros:

Cálculo de tolerancias ISO.

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15F8:

CN=15; IT=8; F-Función Agujero.

MT = 27m=0,027mm(Tabla 2, pág. 9.4)

PT= 16m=+0,016mm (Tabla pág. 9.7)

CM= 15 + 0,016 + 0,027

CM= 15,043 mm

Cm= 15,000 + 0,016

Cm= 15,016 mm

DS=15,043-15,000=0,043 mm

DI=15,016-15,000=0,016 mm

Cálculo de tolerancias ISO.

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50g9 :

CN=50; IT=9; g-Función Eje.

MT = 62m=0,062 mm (Tabla 2, pág. 9.4)

PT = -9m=- 0,009 mm (Tabla pág. 9.6)

CM= 50 - 0,009

CM= 49,991 mm

Cm= 49,991 – 0,062

Cm= 49,929 mm

DS=50,000-49,991=0,009 mm

DI=50,000-49,929=0,071 mm

Cálculo de tolerancias ISO.

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40js6 :

CN=40; IT=6; js-Función Eje.

MT = 16m=0,016 mm (Tabla 2, pág. 9.4)

PT = ± (1/2)* MT= ± 0,008(Tabla pág. 9.6)

CM= 40 + 0,008

CM= 40,008 mm

Cm= 40,000 – 0,008

Cm= 39,992 mm

DS=40,008-40,000=0,008 mm

DI=40,000-39,992=0,008 mm

Cálculo de tolerancias ISO.

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20K5:

CN=20; IT=5; K-Función Agujero.

MT =9m= 0,009 mm (Tabla 2, pág. 9.4)

PT = -2+Δ = -2+(Δ=3) = 1m =0,001mm

(Tabla pág. 9.8)

CM= 20 + 0,001

CM= 20,001 mm

Cm= 20,001 – 0,009

Cm= 19,992 mm

DS=20,001-20,000=0,001 mm

DI=20,000-19,992=0,008 mm

Cálculo de tolerancias ISO.

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Agujero:

CN=117 ;

CM=117,087 ;Cm=117,072

(PT>0)

MT=CM-Cm (MT normalizada-tabla-IT)

PT=Cm-CN

(PT normalizada-tablas)

MT=117,087-117,072=0,015=15um;

MT=15um (IT=5);

PT=117,072-117,00=0,072=+72um

Tabla pag 9.7 (Agujero);

Cota ISO = 117E5

Cálculo de tolerancias ISO.

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Agujero:

CN=8 ;

CM=7,985 ;Cm=7,949

(PT<0)

MT=CM-Cm (MT normalizada-tabla-IT)

PT=-(CN-CM)

(PT normalizada-tablas)

MT=7,985-7,949=0,036=36um;

MT=36um (IT=9);

PT=-(8-7,985)=-0,015=-15um

Tabla pag 9.9 (Agujero);

Cota ISO = 8P9

Cálculo de tolerancias ISO.

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Agujero:

CN=117 ;CM´=117,090 ; Cm´=117,040

PT´=Cm’-CN; (PT>0)

PT>=PT´ (PT normalizada-tablas);

Cm = CN + PT

MT<=CM´-Cm(MT normalizada-tablas);

CM = Cm + MT

PT´=117,040-117,000=0,040=40um;

Tabla pag 9.7 (Agujero);

PT=+72um (PT=E);

Cm= 117,000+0,072=117,072.

MT<=117,090-117,072=0,018=18um

Tabla pag 9.4

MT=15um (IT=5);

CM=117,072+0,015=117,087.

Cota ISO = 117E5

Cálculo de tolerancias ISO.

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Agujero:

CN=8 ;CM´=7,988; Cm´=7,930

PT´=CM´-CN; (PT<0)

PT>=PT´ (PT normalizada-tablas)

CM = CN - PT

MT<=CM-Cm´(MT normalizada-tablas);

Cm = CM - MT

PT´=7,988-8,000=-0,012=-12um;

Tabla pag 9.9 (Agujero);

PT=-15um (PT=P);

CM= 8-0,015=7,985

MT<=7,985 -7,930=0,055=55um

Tabla pag 9.4

MT=36um (IT=9);

Cm=7,985-0,036=7,949.

Cota ISO = 8P9

Rugosidad superficial.

Relación entre la Calidad de Tolerancia y la Rugosidad:

18

Cota nominal (mm)

1 hasta 6 >6 hasta 10 >10 hasta 18 >18 hasta 80 >80 hasta 250 >250 hasta500

Calidad de la tolerancia

IT

Valor medio de rugosidad Ra y valor promedio de rugosidad Rz en micras

Ra Rz Ra Rz Ra Rz Ra Rz Ra Rz Ra Rz

5 0,4 2,5 0,4 2,5 0,8 4 0,8 4 0,8 6,3 0,8 6,3

6 0,8 4 0,8 4 0,8 4 0,8 6,3 1,6 10 1,6 10

7 0,8 6,3 0,8 6,3 0,8 6,3 1,6 10 1,6 16 1,6 16

8 1,6 6,3 1,6 10 1,6 10 3,2 16 3,2 25 3,2 25

9 1,6 10 3,2 16 3,2 16 3,2 16 3,2 25 6,3 40

10 3,2 16 6,3 25 6,3 25 6,3 40 6,3 40 12,5 63

11 6,3 25 12,5 40 12,5 40 12,5 63 12,5 63 25 100

Tolerancias específicas.

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Tolerancias geométricas.

20

Tolerancias de forma:

Pag 9-14

Tolerancias geométricas.

21

Tolerancias de posición:

Pag 9-15

Tolerancias geométricas.

22

Tolerancias Generales.

23

Piezas mecanizadas (DIN 7168).

Piezas fundidas (DIN E7168).

Tipos de ajustes.

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Ajuste de Juego (Libre).- El diámetro del agujero es siempre más grande

que el eje y aquel permite que este gire dentro del agujero.

Ajuste de Apriete (Interferencia).- Las piezas, una vez montadas, quedan

fijas, es decir, no presentan movimiento uno respecto de la otra.

Ajuste indeterminado (Transición).- cuando las dimensiones del eje y el

agujero, no permiten determinar si las piezas quedaran fijas o móviles una

vez montadas.

Tipos de ajustes.

25

Cálculo de ajustes.

26

17 H6/g6:

Eje:

17 g6

CM= 16,994 mm

Cm= 16,983 mm

Agujero:

17 H6

CM= 17,011 mm

Cm= 17,000 mm

Ajuste de Juego.

Calculamos el juego máximo y mínimo:

= 17,011 – 16,983 = 0,028

= 17,000 – 16,994 = 0,006

Cálculo de ajustes.

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40 H7/r6

Eje:

40 r6

CM= 40,050 mm

Cm= 40,034 mm

Agujero:

40 H7

CM= 40,025 mm

Cm= 40,000 mm

Ajuste de Apriete.

Calculamos el apriete máximo y mínimo:

= 40,050 – 40,000 = 0,050

= 40,034 – 40,025 = 0,009

Cálculo de ajustes.

28

20 H7/j6

Eje:

20 j6

CM= 20,009 mm

Cm= 19,996 mm

Agujero:

20 H7

CM= 20,021 mm

Cm= 20,000 mm

Ajuste Indeterminado.

Comparando con la fig c) de la pag 9.13

del manual.

= 20,021 – 19,996=0,025

= 20,009 – 20,000 = 0,009

0,008

Como Jmedio > 0, es un Ajuste

indeterminado con tendencia al Juego.

Sistemas de Ajustes.

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Se denomina sistema de ajuste a la forma sistemática que se utiliza para

realizar la combinación del ajuste de dos piezas que deben acoplarse entre

ellas. Existen dos sistemas para nominar los ajustes:

Sistema de agujero único o agujero base

El sistema de agujero único o agujero base toma como elemento de referencia

de la situación de tolerancia la que corresponde a la letra H, que en su valor

mínimo coincide con la cota nominal.

Sistema de eje único o eje base

El sistema de eje único o eje base, toma como referencia la letra h donde su

valor máximo coincide con la cota nominal.

Ajustes recomendados

Límites y ajustes ISO

Símbolo ISO

Agujero Base Eje Base

Ajustes de juego (libre)

Suelto, móvil H11 / c11 C11 / h11

Libre móvil H9 / d9 D9 / h9

Estrecho, móvil H8 / f7 F8 / h7

Deslizante H7 / g6 G7 / h6

Holgura de localización H7 / h6 H7 / h6

Ajustes de apriete (interferencia)

De interferencia, localización H7 / p6 P7 / h6

De fuerza mediana H7 / s6 S7 / h6

Ajuste forzado H7 / u6 U7 / h6

Ajustes indeterminado (transición)

De transición, localización (exacta) H7 / k6 K7 / h6

De transición, localización (más exacta) H7 / n6 N7 / h6

DIN 7157

Sistema Agujero único:

Sistema Eje único:

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Ejemplo de Ajustes.

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