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Tipos de ajustes y tolerancias

Assembly

Para entender que son las tolerancias, primero debemos hablar de los ajustes y que tipos existen.

Ajustes, que son

Hablamos de ajustes cuando 2 piezas o más, de cualquier material, son fabricadas para ser acopladas entre ellas, para un mecanismo móvil o simplemente para una hacer construcción rígida, haciendo una la función de macho y otra la de hembra.

Existen muchos tipos de ajustes, tantos como seamos capaces de imaginar y fabricar, pero podemos catalogarlos en 3 tipos distintos.

  • Ajuste cilíndrico
  • Ajuste cuadrangular
  • Ajuste de geometría prismática

Cualquiera de estos ajustes, pueden ser ejes o simples encajes con más o menos tolerancia.

Tolerancias

Podemos definir tolerancia como la holgura entre las piezas de un ajuste. Esta se puede acotar en un plano, medir y comprobar tras su fabricación gracias a que está regulada y estandarizada bajo la norma ISO 286.

Tipos de tolerancias

Las tolerancias se clasifican en 3 tipos:

  • Tolerancias de fabricación
  • Tolerancias de rugosidad
  • Tolerancias geométricas

Tolerancia de fabricación

En la fabricación de una pieza debemos considerar unas tolerancias entre la medida del plano y la medida resultante de la fabricación, ya que intervienen diversos factores poco predecibles, como un operario que comete errores manuales, holguras o desgastes de máquinas, desgaste de herramientas, etc. Por eso debemos definir una medida máxima y otra mínima para el resultado final y que podamos usar para su montaje y buen funcionamiento.

Para entenderlo mejor, existen ciertos términos que debemos aprender antes de continuar:

  • Medida nominal: Es la medida base que debe medir la pieza.
  • Tolerancia:  Es la diferencia en micras, que hay entre la medida mínima y la medida máxima.
  • Tolerancia máxima: Es la medida máxima que puede medir la pieza fabricada.
  • Tolerancia mínima: Es la medida mínima que puede medir la pieza fabricada.
  • Apriete: Es cuando el eje fabricado tiene mayor medida que la pieza donde debe encajar, o viceversa, cuando el eje es demasiado pequeño para el eje.
  • Juego: Es justo lo contrario del apriete, es cuando un eje es demasiado pequeño para el agujero o cuando el agujero es demasiado grande para el eje.
  • Cota: Es la medida que se nos indica el plano que debe tener la pieza fabricada una vez esté terminada y que incluye la tolerancia máxima y mínima.

Vamos a poner un ejemplo para entenderlo mejor:

  • Ø25 es la medida nominal del eje a fabricar.
  • +50 es la tolerancia máxima que puede tener expresada en micras. 25,050 mm.
  • -50 es la tolerancia mínima que puede tener la pieza expresada en micras. 24,950 mm.
  • La tolerancia es de 25,050 mm – 24,950 mm = 0,1 mm.

Por lo tanto la pieza resultante de la fabricación, debe adaptarse a estas medidas para su correcto funcionamiento. De no ser así, debe rectificarse o desecharse según la necesidad del momento.

Sistema de tolerancias ISO

Alguna vez necesitaremos un recambio y no podrá hacerlo el mismo fabricante. Para estas situaciones tenemos el sistema de tolerancias ISO que determina las tolerancias a emplear en la fabricación.

Tanto en ejes como en agujeros, se representa mediante letras de la A a la Z, siendo la H la línea 0.

Tolerances

Como podemos ver en la imagen, los ejes están representados con letras minúsculas y los agujeros con letras mayúsculas.

De esta forma, para los agujeros y los ejes, las letras de la A a la H serán juegos, y de la H a la Z, serán aprietes.

A estas letras les acompaña un número que es la calidad de la tolerancia, que viene determinada del tipo de trabajo con el que se realiza. La tolerancia será más fina cuanta más calidad tenga el trabajo. Este número viene del Sistema de tolerancias ISA, y tiene 16 calidades.

Tolerancia de rugosidad

Este tipo de tolerancia nos indica el grado de acabado superficial de la pieza, la cual nos limitará con que máquinas podemos trabajar o no.

Por muy bien acabada que parezca una pieza, existes rugosidades y se miden con un aparato llamado «rugosímetro». Este nos dará un resultado expresado en micras que puede ser de 2 tipos.

Rt: es la diferencia entre el pico más alto de rugosidad y el más bajo.
Ra: es la rugosidad media de la superficie medida y es la que normalmente se utiliza.

Se representa en el plano indicando el proceso de fabricación, el acabado o si debe tener un tratamiento superficial y la rugosidad superficial. Esto lo veremos al final con un ejemplo de todas las tolerancias.

Tolerancia geométrica

La tolerancia geométrica define la geometría de las piezas a fabricar y los márgenes admisibles. Es muy importante ya que las cotas pueden estar bien, pero la geometría de la pieza puede estar deformada. Por ejemplo en un eje con 2 diámetros distintos pueden no ser concéntricos y sin embargo ser indispensable que así sea.

Como podemos observar en la imagen, la cantidad de datos que nos permite dar el sistema de tolerancias ISO 286, es muy amplia abarcando todo tipo de datos de tolerancias, acabados y geometrías.

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