Sistema de ajustes y tolerancias

ALEJANDRO ANDREW CHAVEZ JESUS EDUARDO BONILLA DUARTE

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHIHUAHUA

LUIS ARMANDO CAMPOS TORRES

ING. PEDRO ZAMBRANO BOJRQUEZ.

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INDICE:

Introduccin al Sistema ISO de ajustes y tolerancias...pag. 1 Ventajas del sistema ISO de tolerancia y ajustes....pag. 2

Por qu conviene usar un sistema estandarizado ya sea mtrico o americano?............pag. 3

Cul es la tendencia mundial que se sugiere como mejores prcticas a seguir en el clculo o medicin de tolerancias de ajustes?...................................................................................pag. 4 5 herramientas que sirven para el clculo de ajustes y donde se encuentran ....pag. 5 Conclusin........................pag. 6

Introduccin al Sistema ISO de ajustes y tolerancias La ISO, ha organizado normas internacionales para ajustes y tolerancias. Las unidades de trabajo son las mtricas (mm), aunque las normas estn definidas tambin para el sistema ingls (pulgadas). En estas normas, las letras maysculas se refieren al agujero y las letras minsculas al eje. Debido a que la precisin de una pieza est determinada no slo por la tolerancia, sino tambin por el tamao de la pieza (para una misma aplicacin, se permiten mayores tolerancias para piezas ms grandes), se utiliza el trmino calidad, el cual es definido a continuacin: Calidad, es la mayor o menor amplitud de la tolerancia, que relacionada con la dimensin bsica, determina la precisin de la fabricacin. Para entender mejor el propsito de la calidad de una pieza, considere dos piezas de igual dimensin bsica con tolerancias diferentes, la pieza que tenga menor tolerancia tiene mayor precisin (menor grado de calidad); si dos piezas tienen igual tolerancia, pero diferentes dimensiones bsicas, la pieza con mayor dimensin es ms precisa (tiene menor grado de calidad). La ISO organiz un sistema de dieciocho calidades designadas por: IT 01, IT 0, IT 1, IT 2, IT 3,, IT 16, cuyos

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Valores de tolerancia se indican para 13 grupos de dimensiones bsicas, hasta un valor de 500 mm. De los datos se puede notar que la tolerancia depende tanto de la calidad como de la dimensin bsica.(Useche, 2011)En trminos generales, hay tres tipos de ajustes; estos son ajuste holgado, ajuste de transicin y ajuste de interferencia. Estas son las clasificaciones estndar de ajuste, cada una se basa en la interaccin de las caractersticas de alineacin en las piezas de acoplamiento. Normas estadounidenses e internacionales definen los sistemas de lmites y ajustes que rigen estas clasificaciones de ajuste, tales como las normas ISO y ASME. Referencias Fischer, B. R. (2011). MECHANICAL TOLERANCE STACK UP AND ANALYSIS. Boca Raton, FL: Taylor and Francis Group, LLC. Hirokazu Matsumoto. (2004-10). The Role of Measurement Standards Units and Measures. Tsukuba:National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.Salazar, F. F. (2010, November 04). OCW Universidad de Cantabria Web site. Retrieved fromhttp://ocw.unican.es: http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/ingenieria-grafica/material-de-clase1/4.2%20Ajustes.pdf Useche, L. V. (2011). Obtenido de http://blog.utp.edu.co/lvanegas: http://blog.utp.edu.co/lvanegas/files/2011/08/Cap10.pdf

Ventajas del sistema ISO de ajustes y tolerancias La estructura del sistema de tolerancias ISO est basada en la posicin de la zona de tolerancia respecto a la lnea cero o de referencia y el valor de la tolerancia se hace depender de la magnitud de la medida nominal (figura 1). Las posiciones consideradas se designan por letras maysculas para agujeros y minsculas para ejes en la figura se muestran las establecidas.

Figura 1

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Las magnitudes de las tolerancias se hacen depender para un mismo grupo de medidas nominales de una escala con 18 escalones denominada calidad IT y designada por los nmeros 01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 y 16. Los valores de las tolerancias IT son funcin de la magnitud de los dimetros. De esta forma la designacin de una tolerancia se realiza con letras y nmeros, correspondiendo las primeras a la posicin de la tolerancia y su magnitud por las cifras IT, ejemplo 40 H7 con lmites correspondientes a 40,000 y 40,025. (Universidad politcnica de Madrid, 2008) Las Normas ISO 286 establecen: Un sistema de tolerancias. Un sistema de ajustes. Un sistema de calibres lmites para la verificacin y control de piezas.

Las ventajas que se obtienen al implementar el sistema ISO son las siguientes: Intercambiabilidad.- Caracterstica de un sistema de fabricacin en el que todas las piezas obtenidas responden a los requisitos fijados de antemano. Economa de materias primas: menor cantidad de rechazos. Aumento de la productividad. Economa de mano de obra correctiva: se evitan los retoques y ajustes manuales en las superficies de asiento. Facilidad de montaje: no hay dificultades por estar la pieza dentro de la tolerancia. http://www.monografias.com/trabajos98/sistema-ajustes-y-tolerancias/sistema-ajustes-ytolerancias.shtml#ventajasda#ixzz2yermUt1S

Por qu conviene usar un sistema estandarizado ya sea mtrico o americano? La vida civilizada implica una serie de reglamentaciones, costumbres y leyes que nos permiten vivir en comunidad, con un comportamiento honesto y de respeto hacia nuestros semejantes, y facilitan el orden, la eficiencia y las interrelaciones. Al conjunto de este tipo de reglamentaciones se le puede llamar, en cierta forma, normalizacin o estandarizacin. La normalizacin tcnica fue considerada, hasta hace algunos aos, como efecto de la industrializacin y el desarrollo. En la actualidad se dice que es la causa o elemento motor en que se apoyan la industrializacin y el desarrollo econmico. Metrologa, Gonzlez Gonzlez Carlos, McGraw-Hill La estandarizacin o normalizacin puede comenzar como un proceso informal en virtud del cual el cliente o comprador, que trata con un proveedor o productor, requiere el abastecimiento regular de un producto con determinado color, tamao, dureza, etc. En definitiva lo que se busca es aplicar parmetros y/o criterios preestablecidos y uniformes a la fabricacin de un producto y/o realizacin

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de una actividad, a fin de conocer con bastante precisin qu es lo que se va a obtener y/o disponer. Se trata simplemente de la reduccin del nmero de los diferentes productos lanzados o adquiridos por una compaa o un cliente. http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/17726163/Sistemas-y-Ajustes.html

A continuacin se muestran las ventajas de trabajar con un sistema estandarizado de ajustes y tolerancias: Las tolerancias son necesarias porque en caso de no poder mecanizar una pieza en el taller habitual, se tendr que mecanizar en otro taller que cumpla los requisitos dimensionales requeridos para asegurar que no habr ningn problema de ajustes entre elementos. Dibujos ms fciles de entender y de manejar en el taller. El dibujo normalizado de los diferentes elementos permite identificar fcilmente aquellos elementos que pueden fabricarse segn el procedimiento normal de fabricacin. Facilita la gestin del sistema de calidad, reduciendo los niveles de inspeccin. Para el diseador resulta sencillo determinar la tolerancia y, a partir de esta, definir slo los elementos que deben fabricarse con ms cuidado y precisin. Fijan un rango de valores permitidos para las cotas funcionales de la pieza. El taller conoce su precisin habitual y es conocida por los clientes. Es posible controlar que esta precisin no se degrade con el tiempo. (universidad Carlos III de Madrid, 2011) http://www.monografias.com/trabajos98/sistema-ajustes-y-tolerancias/sistema-ajustes-ytolerancias.shtml#ixzz2yiLCQgXK

Cul es la tendencia mundial que se sugiere como mejores prcticas a seguir en el clculo o medicin de las tolerancias de ajustes? La necesidad que ha tenido la humanidad para comerciar (contar y medir) entre las diferentes poblaciones y de realizar comparaciones entre fenmenos o cosas, con el fin de encontrar explicaciones, la ha llevado a crear sistemas de medida o comparacin, los cuales hoy en da son parte primordial en el desarrollo de los procesos, por lo que las empresas han encontrado en estos una base importante de mejoramiento. En el mundo entonces se han creado una serie de sistemas que al final han dificultado el entendimiento entre los diferentes pases, entre estos se encuentran el sistema ingls, el MKS, CGS y el SI. La tendencia mundial entonces a largo plazo contar con un solo sistema de unidades que permita la unificacin de medidas y no tener que realizar conversiones que nos pueden llevar a generar mayor incertidumbre en las mediciones. (Walter Link, 1997)

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De igual manera sucede con los sistemas de ajustes y tolerancias, la unificacin global en el uso del sistemas ISO conlleva las ventajas que a continuacin se presentan para el sistema internacional de unidades. Porque emplear el SI de unidades? Para facilitar las operaciones numricas. Para facilitar la comunicacin. Para facilitar la educacin. Para facilitar el comercio internacional. Para facilitar la simplicidad en la manufactura. Para facilitar la comparacin de precios. (Ing. Enrique Gonzlez Fierro, 2013) http://www.monografias.com/trabajos98/sistema-ajustes-y-tolerancias/sistema-ajustes-ytolerancias.shtml#ventajasda#ixzz2yeuY6qIT 5 Herramientas que sirven para el clculo de ajustes 1. Lmites del Agujero: los lmites superior e inferior de las tolerancias Normales para las desviaciones del agujero y el dimetro exterior del rodamiento. Cuando en un sistema de tolerancias se desea referir todas las elecciones de ajustes a una determinada posicin de la tolerancia del agujero, se dice que se est trabajando con un sistema de agujero normal, agujero base o agujero bsico. 2. Ajustes preferentes: los valores mnimos y mximos del apriete (+) o del juego ( ) terico del ajuste y los valores mnimos y mximos del apriete (+) o del juego ( ) probable del ajuste. 3. Calidad: es la mayor o menor amplitud de la tolerancia, que relacionada con la dimensin bsica, determina la precisin de la fabricacin. Para elegir la calidad es necesario tener en cuenta que una excesiva precisin aumenta los costos de produccin, requirindose mquinas ms precisas; por otro lado, una baja precisin puede afectar la funcionalidad de las piezas. Es necesario conocer las limitaciones de los procesos de produccin, en cuanto a precisin se refiere, y los grados de calidad mximos que permiten el buen funcionamiento de los elementos. Para el empleo de las diversas calidades se definen rengos para ejes y agujeros. 4. Lmites del Eje: Los lmites superior e inferior de las desviaciones del dimetro del eje y del agujero del soporte segn la normativa ISO 286-2:1988. cuando en un sistema de tolerancias se desea referir todas las elecciones de ajustes a una determinada posicin de la tolerancia del eje, se dice que se est trabajando con un sistema de eje normal, eje base o eje bsico. 5. Posiciones de tolerancia: Adems de definir las tolerancias (mediante la eleccin de la calidad) de los elementos que hacen parte de un ajuste, es necesario definir las posiciones de las zonas de

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tolerancia, ya que de esta manera queda definido el tipo de ajuste. Mediante frmulas empricas, la ISO ha definido 28 posiciones de tolerancia para ejes y 28 para agujeros, las cuales se ubican respecto a la lnea de referencia, con el fin de normalizar tanto ajustes como tolerancias. Trelleborg Sealing Solutions tiene una calculadora de "Ajustes y tolerancias" le permite determinar de forma sencilla el tipo de ajustes usando las tolerancias segn DIN ISO 286. Adems, introduciendo el dimetro nominal la herramienta calcula las desviaciones de los lmites inferiores y superiores ms las interferencias mxima y mnima dependiendo de los tipos de tolerancia seleccionadas para la camisa y el eje. http://www.skf.com/mx/products/bearings-units-housings/ballbearings/principles/application-of-bearings/radial-location-of-bearings/selection-of-fit/shaftand-housing-tolerances/index.html

http://www.tss.trelleborg.com/es/es/homepage/homepage.html http://www.eet6sannicolas.edu.ar/biblioteca/alumnos/1polimodal/Tolerancias%20y%20ajust es/TX-TMP-0003%20MP%20Tolerancias%20y%20Ajustes.pdf http://blog.utp.edu.co/lvanegas/files/2011/08/Cap10.pdf

CONCLUSION: Los sistemas de ajustes y tolerancias al igual que todo sistema estandarizados proveen facilidad de trabajo, de comunicacin, eficiencia y calidad de los productos a las empresas en las que estn implementados, pero esto no basta, por ms normalizados que estn los procesos de una industria, la verdadera uniformidad se dar solamente cuando se hay unificado el uso de un solo sistema a nivel global para as de esta manera asegurar la intercambiabilidad de cualquier pieza, de cualquier empresa del mundo.