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PROFESOR: ALVARO HERNÁNDEZ COFLES
IED INSTITUTO TÉCNICO RODRIGO DE TRIANA
ÁREA DE FORMACIÓN LABORAL
TEMA: AJUSTES Y TOLERANCIAS OBJETIVO:
Fomentar en el estudiante el manejo de conceptos que le permitan la construcción de piezas en serie o de recambio.
CONTENIDO:
Sistema de Tolerancias: Conjunto de normas que definen el valor y la posición de las tolerancias. Tolerancias: Desviación admisible en la fabricación de un elemento. IT = Ls – Li
Línea de referencia: Línea recta determinada por el valor nominal de la dimensión de la pieza, D, señalada en el plano de la misma.
Límite superior: Máxima dimensión admitida. Ls Límite inferior: Mínima dimensión admitida. Li
Desviación superior: Es la diferencia algebraica entre la dimensión máxima y la nominal correspondiente. Para taladros: Es = Dmáx – D
Para ejes : es = dmáx – d
Desviación inferior: Es la diferencia algebraica entre la dimensión mínima y la nominal correspondiente. Para taladros: Ei = Dmín – D
Para ejes : ei = dmín – d Relaciones Fundamentales: Para taladros: Es – Ei = ITA Para ejes : es – ei = ITE
Juego: Es la diferencia entre las dimensiones reales del taladro y del eje, antes de su unión, cuando dicha diferencia es positiva (taladro mayor que el eje).
Jmáx = Es – ei Jmín = Ei – es
Apriete: Es el valor absoluto entre la diferencia de las dimensiones reales del taladro y del eje, antes de su unión, cuando dicha diferencia es negativa (eje mayor que el taladro).
Amáx = es – Ei Amín = ei – Es
Ajuste: Es la designación que relaciona dos piezas correspondientes antes de ensamblarlas. A cada ajuste corresponde una pieza exterior y una interior.
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Sistema AGUJERO BASE
Posiciones de las tolerancias:
Respecto a la línea de referencia se indica con las letras mayúsculas para taladros y minúsculas para los ejes. Las posiciones ZA, ZB, ZC en taladros y sus correspondientes za, zb, zc en ejes se utilizan para grandes
aprietes.
EJES
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Designación:
La tolerancia se indica con una letra seguida de un número; la letra indica la posición de la zona de tolerancia en relación a la línea de referencia y el número indica la calidad de elaboración.
Taladros: H8 G12 F10 Ejes : h8 g12 f10
La calidad de elaboración corresponde a escalones de tolerancia que designan con 19 números los valores de los campos de tolerancia:
01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
Los valores numéricos de los campos de tolerancia se expresan en las tablas en milésimas de milímetro (1/1000 mm); es decir, en micras de metro (μm).
Ejemplo: Medida tolerada φ30 H8 Φ = Forma cilíndrica
30 = Medida nominal igual a 30 mm
H = Mayúscula, medida interior (agujero), posición de la tolerancia 8 = Calidad de elaboración ISO 8
La calidad de elaboración se elige según los siguientes criterios: De 01 a 1, para pequeña mecánica de precisión, óptica, relojería. De 1 a 4, para fabricación de calibres y galgas de alta precisión. De 5 a 7, para mecanizado (rectificado) de piezas que deban acoplarse. De 8 a 9, para fabricación mecánica fina en tornos y fresadoras. De 10 a 11, para mecanizados de desbaste en general.
De 12 a 17, para piezas sueltas, forjadas, fundidas o laminadas.
Ejemplo 1:
Determinar las desviaciones para el taladro H7 de diámetro nominal D = 40 mm. Solución:
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 40 mm, una amplitud ITA = 0,025 mm.
Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 40 mm y posición H, se deduce: Ei = 0. Ahora; Es – Ei = ITA Es = ITA + Ei Es = 0.025 + 0 Es = +0.025 mm Dimensiones límites: Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = 40 mm + 0.025 mm = 40,025 mm Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = 40 mm + 0 = 40,000 mm Designación: 40 H7 +0,025 0 Relaciones fundamentales:
ITE = es – ei es = dmáx – d ei = dmín – d Jmáx = Es –ei Amáx = es – Ei ITA = Es – Ei Es = Dmáx – D Ei = Dmín – D Jmín = Ei – es Amín = ei –Es
Ejemplo 2:
Determinar las desviaciones para el taladro 50 H8. Solución:
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 50 mm, una amplitud ITA = 0,039 mm.
Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 40 mm y posición H, se deduce: Ei = 0. Ahora; Es – Ei = ITA
Es = ITA + Ei Es = 0.039 + 0 Es = +0.039 mm
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Dimensiones límites: Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = 50 mm + 0.039 mm = 50,039 mm Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = 50 mm + 0 = 50,000 mm Designación: 40 H7 +0,039 0 Ejemplo 3:
Determinar las desviaciones para el eje 50 u7. Solución:
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 50 mm, una amplitud ITE = 0,025 mm.
Desviaciones: De la tabla 5 para el diámetro D = 50 mm y posición u, se deduce: ei = 0,070 mm Ahora; es – ei = ITE es = ITE + ei es = 0.025 mm + 0,070 mm es = +0.095 mm Dimensiones límites: Diámetro máximo = dmáx = d + es = 50 mm + 0.095 mm = 50,095 mm Diámetro mínimo = dmín = d + eI = 50 mm + 0,070 mm = 50,070 mm Designación: 50 u7 +0,095 +0,070 Ejemplo 4:
Determinar las desviaciones para el acoplamiento 63 B9h6. Sistema EJE BASE. Solución: Partiendo del eje 63 h6 tenemos,
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 6 y diámetro D = 63 mm, una amplitud ITE = 0,019 mm = 19 μm
Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 63 mm y posición h, se deduce: es = 0 mm Ahora; es – ei = ITE ei = es - ITE ei = 0 mm - 0,019 mm ei = -0.019 mm Dimensiones límites: Diámetro máximo = dmáx = d + es = 63 mm + 0 mm = 63,000 mm Diámetro mínimo = dmín = d + eI = 63 mm + (-0,019) mm = 62,981 mm Para el agujero (taladro) 63 B9:
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 9 y diámetro D = 63 mm, una amplitud ITA = 0,074 mm.
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Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 63 mm y posición B, se deduce: Ei = 0,190 mm Ahora; Es – Ei = ITA Es = ITA + Ei Es = 0,074 mm + 0.190 Es = +0.264 mm Dimensiones límites: Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = 63 mm + 0.264 mm = 63,264 mm Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = 63 mm + 0,190 = 63,190 mm Para el ajuste tenemos:
Jmáx = Es – ei = 0,264 mm – (-0,019 mm) = 0,283 mm Jmín = Ei – es = 0,190 mm – o = 0,190 mm Amáx = es –Ei = 0 – 0,190 mm = -0,190 mm Amín = ei - Es = -0,019 mm – 0,264 mm = -0,283 mm Ajuste Cota Nominal o Diámetro teórico Posición de la Tolerancia Calidad de Fabricación Tolerancia ISO Amplitud
Límites Diámetros Ajuste Juego
63 B9h6 Super. Inferio. máx. mín. Cálculo del tipo o
categoría EJE 63 mm h 6 ITE = 0,019 mm es = 0 ei = -0,019 mm dmáx= 63 mm dmín= 62,981 mm Jmáx= 0,283 mm Jmín = 0,190 mm AGUJERO 63 mm B 9 ITA = 0,074 mm Es = 0,264 mm Ei = 0,190 mm Dmáx= 63,264 mm Dmín= 63,190 mm Amáx = -0,190 mm Amín = -0,283 mm Ejemplo 5:
Dado el ajuste 50 M6 t7. Sistema EJE BASE.
Calcular los parámetros de las tolerancias y definir el tipo o categoría del ajuste (acoplamiento) Hacer gráfica siguiendo normas ISO. Completar la tabla de datos.
Solución: Partiendo del eje 50 t7 tenemos,
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 50 mm, una amplitud ITE = 0,025 mm = 25 μm
Desviaciones: De la tabla 5 para el diámetro D = 50 mm y posición t, se deduce: ei = 0,054 mm Ahora; es – ei = ITE es = ITE + ei es = 0,025 mm + 0,054 mm es = 0,079 mm Dimensiones límites: Diámetro máximo = dmáx = d + es = 50 mm + 0,079 mm = 50,079 mm Diámetro mínimo = dmín = d + eI = 50 mm + 0,054 mm = 50,054 mm Para el agujero (taladro) 50 M6:
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 6 y diámetro D = 50 mm, una amplitud ITA = 0,016 mm.
Desviaciones: De la tabla 4 para el diámetro D = 50 mm y posición M, se deduce: Es = -9 + Δ ; donde Δ para la calidad 6 es igual a 5. (Δ = 5 μm)
Es = -9 + 5 = -0,004 mm = -4 μm Ahora; Es – Ei = ITA Ei = Es - ITA Ei = -0,004 mm - 0.016 mm Ei = -0.020 mm Dimensiones límites: Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = 50 mm + (-0.004 mm) = 49,996 mm
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Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = 50 mm + (-0,020 mm) = 49,980 mm Para el ajuste tenemos:
Jmáx = Es – ei = -0,004 mm – 0,054 mm = -0,058 mm Jmín = Ei – es = -0,020 mm – o,079 mm = -0,099 mm Amáx = es –Ei = 0,079 mm – (-0,020 mm) = 0,099 mm Amín = ei - Es = 0,054 mm –(- 0,004 mm) = 0,058 mm Ajuste Cota Nominal o Diámetro teórico Posición de la Tolerancia Calidad de Fabricación Tolerancia ISO Amplitud
Límites Diámetros Ajuste Apriete
50 M6t7 Super. Inferio. máx. mín. Cálculo del tipo o
categoría EJE 50 mm t 7 ITE = 0,025 mm es = 0,079 mm ei = 0,054 mm dmáx= 50,079 mm dmín= 50,054 mm Jmáx= -0,058 mm Jmín = -0,099 mm AGUJERO 50 mm M 6 ITA = 0,016 mm Es = -0,004 mm Ei = -0,020 mm Dmáx= 49,996 mm Dmín= 49,980 mm Amáx = 0,099 mm Amín = 0,058 mm Ejemplo 6:
Determinar las desviaciones y las dimensiones límites de altura de una platina 55 js15. Solución:
Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 15 y dimensión nominal de 55 mm, una amplitud IT = 1,200 mm = 1200 μm.
Desviaciones: De la tabla 2 para la posición js, la línea de referencia divide el campo de tolerancia por su mitad, entonces: es = ei = ± IT / 2 Ahora; es = + 1,200 mm / 2 = 0,6 mm ei = - 1,200 mm / 2 = -0,6 mm Dimensiones límites: Altura máxima = Dmáx = D + es = 55 mm + 0.6 mm = 55,6 mm Diámetro mínimo = Dmín = D + eI = 55 mm + (-0,6) mm = 54,4 mm Designación: 55 js15 +0,6 o también 55 js 15 (± 0,60) -0,6 Ejercicios:
Defina: Tolerancia, Ajuste, Juego, Apriete ¿Cómo se designan las tolerancias, ejemplo?
¿Qué es la calidad de elaboración y bajo qué criterios se elige?
Hacer gráficas ISO, completar tablas de datos, calcular los parámetros de las tolerancias y definir el tipo o categoría del ajuste (acoplamiento) dado:
50 H8f6 110 H8g7 60 H6g5 70 H6h5 80 H6p5 90 H7f6 100 H6n6 120 H8h8 130 M6h6 140 H6h6 150 N7h7 55 F8h7 65 D10h8 75 H13h11 ANEXOS:
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Campos de tolerancia
En la tabla 1 que se adjunta, figuran los 19 grupos de calidades ISO de mecanizado que hay homologados y en cada casilla figura el valor en micras (0,001 mm) que existe entre la cota máxima y la cota mínima de cada valor nominal que se considere.
TABLA 1. Medidas Nominales (en mm) CALIDADES IT 01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 De 0 a 3 0.3 0.5 0.8 1.2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 100 140 250 400 600 - De 3 a 6 0.4 0.6 1 1.5 2.5 4 5 8 12 18 30 48 75 120 180 300 480 750 - De 6 a 10 0.4 0.6 1 1.5 2.5 4 6 9 15 22 36 58 90 150 220 360 580 900 1500 De 10 a 18 0.5 0.8 1.2 2 3 5 8 11 18 27 43 70 110 180 270 430 700 1100 1800 De 18 a 30 0.6 1 1.5 2.5 4 6 9 13 21 33 52 84 130 210 330 520 840 1300 2100 De 30 a 50 0.6 1 0.8 2.5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 250 390 620 1000 1600 2500 De 50 a 80 0.8 1.2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 300 460 740 1200 1900 3000 De 80 a 120 1 1.5 2.4 4 6 10 15 22 35 54 87 140 220 350 540 870 1400 2200 3500 De 120 a 180 1.2 2 3.5 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 4000 De 180 a 250 2 3 4.5 7 10 14 20 29 46 72 115 185 290 460 720 1150 1850 2900 4600 De 250 a 315 2.5 4 6 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 520 810 1300 2100 3200 5200 De 315 a 400 3 5 7 9 13 18 25 36 57 89 150 230 360 570 890 1400 2300 3600 5700 De 400 a 500 4 6 8 10 15 20 27 40 63 97 155 250 400 630 970 1550 2500 4000 6300
