Titulo de la Presentacion 1

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Departamento de Ingeniería Mecánica Departamento de Ingeniería Mecánica

Tecnología Mecánica I

Tecnología Mecánica I –– 67.15

67.15

Unidad 1_A:

Ajustes y tolerancias

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Ajustes y tolerancias

Temario

Concepto de tolerancia Dimensionales Geometricas

Necesidad, importancia y costo Rugosidad

Concepto de ajuste Sistemas normales

Normas ISA. Utilización de tablas. Tipos y calidades de acoplamientos Elementos de medición y control

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Concepto de Tolerancia

TOLERANCIA, es la

diferencia permitida

entre las cotas

máximas

y

mínimas

de una

dimensión de una pieza:

T = Mmáx. – Mmín.

Se expresa en milésimas de mm. (micrones – µm.)

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Concepto de Tolerancia

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Concepto de Tolerancia

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Ajustes y tolerancias

•Imposibilidad de conseguir en la práctica una medida exacta

•Intercambiabilidad

•Fabricación económica

•Tablas normalizadas de ajustes y Tolerancias

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Concepto de Tolerancia

La elección de las tolerancias no se hace en forma

arbitraria, sino que deben tener en cuenta la funcionalidad del conjunto (ajuste), los costos y el principio de intercambiabilidad entre las piezas del conjunto o acoplamiento así como su relación con elementos standards.

En determinadas ocasiones, p.ej. mecanismos muy precisos, la especificación de tolerancias dimensionales puede no ser suficiente para asegurar un correcto montaje y funcionamiento de los mecanismos.

En la fabricación se producen irregularidades geométricas que pueden afectar a la forma posición y orientación de elementos constructivos de las piezas. (PROCESOS EQUIVOCADO)

Una pieza puede ser correcta desde un punto de vista dimensional (diámetros de las secciones dentro de tolerancia) y no ser apta para el montaje.

Concepto

TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS

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TOLERANCIAS

TOLERANCIAS DE FORMA, ORIENTACIÓN, DE FORMA, ORIENTACIÓN,

POSICIÓN Y OSCILACIÓN POSICIÓN Y OSCILACIÓN

Lastolerancias geométricaspueden ser:

Deformalimitan las desviaciones de un elemento geométrico simple a partir de su forma teórica perfecta.

De orientación, situación y oscilación limitan las desviaciones relativas de orientación y/o situación entre dos o más elementos.

La especificación de una tolerancia geométrica es siempre debida aexigencias de tipo funcional.

Las características de las tolerancias geométricas se representan en planos por símbolos normalizados.

CLASIFICACION Formas primitivas Formas complejas Orientación Ubicación Oscilación rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad perfil, superficie paralelismo, perpendicularidad, inclinación concentricidad, posición

circular radial, axial o total

Estos símbolos se clasifican según: si los elementos son aislados si los elementos están asociados

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ELEMENTOS DE REFERENCIA

Referencias múltiples Supresión de la indicación Especificaciones restrictivas:

TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS

GENERALES

.

UNE-EN 22768-2:1993 Tolerancias generales. Parte 2: Tolerancias para cotas geométricas sin indicación individual de tolerancia. (ISO 2768-2:1989

Se clasifican en tres clases (H, K y L) y se aplican a los elementos que no son objeto de una tolerancia geométrica individual.

Las tolerancias geométricas generales abarcan todas las características de tolerancias geométricas, excepto las de cilindricidad, forma de una línea o superficie cualquiera, inclinación, coaxialidad, posición y oscilación total. La indicación de las tolerancias generales se hace en el cajetín del dibujo, o en sus inmediaciones, debiendo figurar:

a) ISO 2768;

b) clase de tolerancia,de acuerdo con la norma ISO 2768-1 c) clase de tolerancia, de acuerdo con la norma ISO 2768-2

TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES.

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TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS

GENERALES

.

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Ra es el promedio aritmético de los valores absolutos de las alturas y(x) medidas a partir de la línea central.

Rugosidad:

Es el conjunto de irregularidades de la superficie. Definimos como Ra: El valor promedio de rugosidad en µm, en el cual se obtendrá de un promedio aritmético entre las crestas y valles en la superficies. Continua con...Rugosidad Valor de Ra Orientación de la Rugosidad y el paso

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Rugosidad:

Que valores de rugosidad dan los distintos procesos de fabricación

Prof. rugosidad media Valor rugosidad media

Sigue.. Equivalencias de rugo inch mm

N1-N4 LA SUPERFICIE ES ESPECULAR

N5-N6 LAS MARCAS DEL MECANIZADO NO SE APRECIAN NI CON LA VISTA NI AL TACTO PERO SI CON LUPA

N7-N8 LAS MARCAS DEL MECANIZADO SE APRECIAN CON LA VISTA PERO NO AL TACTO N9-N12 LAS MARCAS DEL MECANIZADO SE APRECIAN CON LA VISTA Y AL TACTO

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Rugosidad: Valores obtenibles por proceso

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COSTOS RELACIONADOS

ACOTACION RUGOSIDADES

SUPERFICIALES

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Concepto de Ajuste

Se entiende por

ajuste ó asiento

, a la

reunión

de dos piezas ó elementos, en

relación con el

servicio

que han de prestar ó

con la

dependencia

que ha de existir entre

ellas.

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Concepto de Ajuste

A esta pareja de

elementos se la llama eje y agujero (uno macho y

otra hembra), pues

encajan entre sí, con

independencia de la

forma geométrica que posean.

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Concepto de Ajuste

Existen establecidos grados intermedios de ajustes, que

dependen del valor relativo de las tolerancias con

respecto a las cotas reales de la pieza, llamados

márgenes de ajuste. En consecuencia, los ajustes se clasifican en 3 grupos:

1) Libre u holgado (con juego ó giro libre) 2) De sujeción ó apretado (bloqueado, forzado) 3) De deslizamiento (entrada suave, centrado)

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Concepto de Ajuste

Los distintos grados de ajustes están normalizados por I.S.A. en la siguiente forma:

-Juego fuerte - Entrada suave

-Juego ligero - Adherencia

-Juego libre - Arrastre

-Juego libre justo - Forzado

-Deslizamiento - A presión

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Calidades de Ajuste

Según el grado de precisión con que debe estar ejecutado el ajuste, se distinguen 4 calidades de ajuste, que en las normas I.S.A. se denominan así:

1) Calidad Extra - Precisa 2) Calidad Precisa ó Fina

3) Calidad Ordinaria, Mediana ó Corriente 4) Calidad Basta ó Grosera

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Calidades de Ajuste

Calidad Extra – Precisa: llamada también de alta

precisión, está destinada a la fabricación de instrumentos de medición.

Calidad Precisa: es la de empleo más frecuente en la

construcción de máquinas herramienta, eléctricas,

motores de combustión interna, bombas, compresores, etc.

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Calidades de Ajuste

Calidad Ordinaria: se adopta para mecanismos

accionados a mano, árboles de transmisión, sus rodamientos y soportes, anillos de seguridad, vástagos de llaves, etc.

Calidad Basta: se adopta para mecanismos de

funcionamiento más rudo y para hacer posible la condición de “intercambiabilidad”. La inmovilidad para esta clase de ajuste se obtendrá por medios de fijación como chavetas, espinas, etc.

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Sistemas de Ajuste

Se han normalizado, dos sistemas de ajustes,

denominándose ellos como sigue:

1º) Sistema de Agujero Único (Agujero Base)

H

2º) Sistema de Eje Único (Eje Base)

h

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Sistemas de Ajuste

Concepto de Ajuste en el sistema AGUJERO Concepto de Ajuste en el sistema AGUJERO -- EJEEJE

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Sistemas de Ajuste

Concepto de Ajuste en el sistema EJE

Concepto de Ajuste en el sistema EJE -- AGUJEROAGUJERO

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Sistemas de Ajuste

Ajuste con juego

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Sistemas de Ajuste

Se llama en ambos casos a la línea de origen de las

discrepancias “línea cero”. En consecuencia, la medida nominal fija siempre la posición de la línea de cero. En las denominaciones I.S.A., la línea de cero se confunde con las letras H y h. En la consignación de una medida en el plano de una pieza de máquina, la dimensión nominal se indica pordos cotas límites.

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Normas de Tolerancia

Conceptos Generales

Sistemas de ajuste: Los sistemas de eje único y de

agujero único tienenuna sola toleranciapara el eje ó para el agujero, y las diferentes clases de ajustes se obtienen dando diferentes tolerancias a agujeros ó a ejes, respectivamente. 45

Normas de Tolerancia

Conceptos Generales

Eje único: DS = 0 Agujero único: DI = 0. Unilateral Bilateral.

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Normas de Tolerancia

Conceptos Generales

Calidad: es el grado de precisión con que se desea

trabajar una pieza. La calidad se refiere a la tolerancia suelta yNOal conjunto eje – agujero.

Calidades 1 a 4: instrumentos de medición

Calidades 5 a 11: acoplamientos de maquinas

Calidades 12 a 16: estampado, fusión, colado

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Normas de Tolerancia

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Normas de Tolerancia

Conceptos Generales

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Elección de Ajustes y

Tolerancias I.S.A.

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Elección de Ajustes y

Tolerancias I.S.A.

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Elección de Ajustes

Sistema de Agujero Único

Agujero H6 – Ajuste de extra Precisión Para los ejes, corresponde esta serie de ajustes:

Ajuste forzado n 5

Ajuste de arrastre m 5

Ajuste de adherencia k 5

Ajuste de entrada suave j 5

Ajuste de deslizamiento h 5

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Elección de Ajustes

Sistema de Agujero Único

Agujero H7 – Ajuste Precision

Para los ejes, corresponde esta serie de ajustes: Ajuste a presión s 6 yr 6 Ajuste forzado n 6 Ajuste de arrastre m 6 Ajuste de adherencia k 6 Ajuste de entrada suave j 6 Ajuste de deslizamiento h 6 Ajuste de juego libre y justo g 6 Ajuste de juego libre f 7 Ajuste de juego ligero e 8 Ajuste de juego fuerte d 9

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Elección de Ajustes

Sistema de Agujero Único

Agujero H8 – Ajuste Ordinario Para los ejes, corresponde esta serie de ajustes:

Ajuste con deslizamiento h 8 yh 9

Ajuste con juego libre f 8y e 9

Ajuste con gran juego libre d 10

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Elección de Ajustes

Sistema de Agujero Único

Agujero H11 – Ajuste Basto Para los ejes, corresponde esta serie de ajustes: Ajuste basto según h 11, d 11, e 11, b 11, a 11.

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Elección de Ajustes

Sistema de Eje Único

Eje h5 – Ajuste de extra Precisión Para los agujeros, corresponde esta serie de ajustes:

Ajuste forzado N 6

Ajuste de arrastre M 6

Ajuste de adherencia K 6

Ajuste de entrada suave J 6

Ajuste de deslizamiento H 6y G 6

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Elección de Ajustes

Sistema de Eje Único

Eje h6 – Ajuste precision

Para los agujeros, corresponde esta serie de ajustes: Ajuste a presión S 7y R 7 Ajuste forzado N 7 Ajuste de arrastre M 7 Ajuste de adherencia K 7 Ajuste de entrada suave J 7 Ajuste de deslizamiento H 7 Ajuste de juego libre y justo G 7 Ajuste de juego libre F 7 Ajuste de juego ligero E 8 Ajuste de juego fuerte D 9

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Elección de Ajustes

Sistema de Eje Único

Eje h8 y h9 – Ajuste Ordianrio Para los agujeros, corresponde esta serie de ajustes:

Ajuste de deslizamiento H 8

Ajuste de juego libre F 8 yE 9

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Elección de Ajustes

Sistema de Eje Único

Eje h11 – Ajuste Basto

Para los agujeros, corresponde esta serie de ajustes: Ajuste basto según H 11, D 11, C 11, B 11, A 11.

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Elección de Ajustes y

Tolerancias I.S.A.

Para tolerancias en aplicaciones derodamientosradiales de bolas y rodillos, tanto para ejes como para los alojamientos de la caja, existen tablas específicas. Los datos incluidos en ellas son válidos para aplicaciones normales en las que se aprovecha toda la carga del rodamiento y es el eje el que gira. Los datos indicados son para el caso de que los rodamiento van montados

directamentesobre el eje.

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Elección de Ajustes y

Tolerancias I.S.A.

Concretando, el camino a seguir para la elección de las tolerancias es el siguiente:

1º) Elegir entre los sistemas de “EJE ÚNICO” ó “AGUJERO ÚNICO”.

2º) Elegir entre las calidades de ajuste. 3º) Elegir entre los diferentes tipos de ajustes.

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Denominación de acople entre un agujero y un eje

Ejemplo #1: H7 – h6

Sistema: Agujero Único Calidad: Precisa

1º) H = clase de asiento del agujero (deslizante) 2º) 7 = calidad ó precisión de ajuste del agujero 3º) h = clase de asiento del eje (deslizante) 4º) 6 = calidad ó precisión de ejecución del eje

Ejemplos de Aplicación

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Denominación de acople entre un eje y un agujero

Ejemplo #2: h5 – K6

Sistema: Eje Único Calidad: Extra Precisa

1º) h = clase de asiento del eje (semiapretado) 2º) 5 = calidad ó precisión de ajuste del eje

3º) K = clase de asiento del agujero (semiapretado) 4º) 6 = calidad ó precisión de ejecución del agujero

Ejemplos de Aplicación

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Las tolerancias con que necesitamos trabajar el eje para conservar el carácter de ajuste “apretado semi-fijo se encuentran en la intersección de las columnas m6 y “cota nominal” 30 – 50 mm., resultando los valores límites +25, +9. Esto determina que la dimensión efectiva del agujero deberá estar comprendida entre las medidas 35.000 mm. y 35.025 mm., y la cota efectiva del eje entre 35.009 mm. y 35.035 mm.

Ejemplos de Aplicación

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Ajustes de extra Precisión y Precisión

Se utilizan en Máquinas Herramienta y en Maquinaria Fina:

-Ajuste a prensa - Ajuste de deslizamiento

-Ajuste forzado - Ajuste de juego libre justo

-Ajuste de arrastre - Ajuste de juego libre -Ajuste de adherencia - Ajuste de juego ligero -Ajuste de entrada suave - Ajuste de juego fuerte

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Ajuste

Ajuste Ordianrio

Ordianrio

Empleado cuando las exigencias de la medida ó exactitud no sean tan precisas como las que requiere para el ajuste de precisión. Se aplica solamente en ajuste móviles -Ajuste de deslizamiento

-Ajuste de juego libre -Ajuste de juego fuerte

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Ajuste Basto

Se utiliza en ajustes de piezas que tengan holgura amplia y una gran tolerancia de fabricación. Muy conveniente para mecanismos expuestos a la oxidación tales como aparatos de maniobras en las cubiertas de buques. -Asiento deslizante

-Asiento giratorio holgado

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Ejemplo de elección del

Sistema de Ajuste

Ambos sistemas de ajuste (Eje único y Agujero único) presentan según los casos ventajas uno sobre el otro, pero no es posible preconizarlos de una manera general. Las circunstancias que el fabricante debe tener presente para discernir sobre el sistema que le conviene adoptar, están determinadas por:

1º) Costo de fabricación

2º) Costo de las herramientas, dispositivos y calibres. 3º) Condiciones de montaje

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Ejemplo de elección del

Sistema de Ajuste

En el sistema de agujero único, las diferencias de cotas correspondientes (tolerancias) recaen sobre el eje. Si varios órganos de una misma máquina, por ejemplo la parte correspondiente a la piezas-hembra (agujero), deben ajustar indistintamente sobre un mismo eje, éste deberá presentar zonas de diferentes diámetros, trabajo difícil de realizar bajo el punto de vista técnico y su economía.

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Ejemplo de elección del

Sistema de Ajuste

Contrariamente, utilizando elsistema de eje único, el eje tendrá un mismo diámetro en toda su extensión y las diferencias de ajuste se obtendrán por diferentes diámetros de losagujeroscorrespondientes.

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Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Torneado:Tolerancia de desbaste

0.13 mm.⇒_{Ø entre 6.5 y 13 mm.} 0.18 mm.⇒_{Ø entre 13 y 25 mm.} 0.25 mm.⇒_{Ø entre 25 y 50 mm.}

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Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Torneado:Tolerancia de terminación

0.05 mm.⇒_{Ø entre 6.5 y 13 mm.} 0.08 mm.⇒_{Ø entre 13 y 25 mm.} 0.13 mm.⇒_{Ø entre 25 y 50 mm.} 0.18 mm.⇒_{Ø mayores de 50 mm.} 74

Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Fresado:

Fresado de una sola superficie ⇒_{0.05 – 0.08 mm.} Fresado de 2 ó más superficies⇒_{0.13 mm.} Fresado con fresas de 3 cortes⇒_{0.08 mm.}

Fresado de forma⇒ _{0.13 mm.}

Fresado frontal ⇒ _{0.1 mm., ancho 6.5 – 13 mm.}

0.15 mm., ancho 13 – 19 mm. 0.2 mm., ancho 19-25 mm.

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Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Agujereado: 0.05 mm.⇒_{Ø entre 1 y 3.3 mm.} 0.08 mm.⇒_{Ø entre 3.3 y 6.5 mm.} 0.10 mm.⇒_{Ø entre 6.5 y 13 mm.} 0.13 mm.⇒_{Ø entre 13 y 19 mm.} 0.18 mm.⇒_{Ø entre 19 y 25 mm.} 0.25 mm. ⇒_{Ø entre 25 y 50 mm.}

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Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Escariado: Tolerancia a mano: 0.01 mm. ⇒_{Ø < 25 mm.} 0.015 mm.⇒_{Ø > 25 mm.} Tolerancia a máquina: 0.013 mm.⇒_{Ø < 13 mm.} 0.019 - 0.025 mm.⇒_{Ø 13-25} 0.038 mm.⇒_{Ø > 25 mm.} 77

Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Cepillado:tolerancias de 0.13 a 0.25 mm.

Rectificado con muela:

Rectificado cilíndrico plano: 0.01 mm. (periferia de la muela)

Rectificado cilíndrico plano: 0.025 – 0.05 mm. (cara plana de la muela)

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Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Roscado:

En torno (diámetro primitivo): 0.038 – 0.05 mm. Con fresa (diámetro primitivo): 0.025 mm. Con fresa (diámetros ext./int.): 0.05 mm. Fabric. en serie (diám. prim): 0.05 mm. Fabric. en serie (diám. ext./int.): 0.1 mm.

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Normas de Tolerancia

Conceptos Generales

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Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Máquina automática para hacer tornillos:

Torneado (herr. común): 0.08 mm.

Torneado (herr. de forma): 0.08 mm., ancho < 19 mm 0.1 mm., ancho 19-38 mm Fresado con fresa de ahuecar:

0.15 mm.⇒_{hueco con Ø de 5 a 13 mm.} 0.2 mm. ⇒_{hueco con Ø de 13 a 19 mm.} 0.25 mm. ⇒_{hueco con Ø de 19 a 25 mm.} 81

Tolerancias mínimas en

trabajos mecánicos en serie

Máquina automática para hacer tornillos:

Taladrado: 0.05 mm. ⇒_{Ø < 13 mm.}

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