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UNIDAD 1: AJUSTES, TOLERANCIAS Y CALIBRES

1. CONCEPTO DE AJUSTE Y TOLERANCIA EN LA FABRICACION

1.1 INTRODUCCION

Para el ingeniero de diseño es fácil especificar una cierta dimensión, 60 mm o 2”, por ejemplo, pero para el operario o para la máquina que fabrica la pieza correspondiente es muy difícil obtener exactamente dicha dimensión, es decir, 60,0000 mm o 2,0000”. En la prácticaresulta imposible, o sería extremadamente costoso, fabricar elementos de máquinas que tengan exactamente las mismas dimensiones, debido a la inevitable imprecisión de los procesos de fabricación. En general, cuanto más se aproximan las dimensiones reales al valor exacto, conocidas como dimensiones nominales, más costosa será la fabricación, como se muestra en la figura 1.1.




Figura 1.1. Costode producción en función de las tolerancias

Además, para la mayoría de las piezas no es necesaria una exactitud dimensional perfecta. Por tal razón se han desarrollado sistemas que permiten tolerar pequeñas variaciones de las piezas que se acoplan, sin que por ello la máquina deje de funcionar en forma adecuada.

Por consiguiente, en todo diseño de una pieza deben especificarse los ajustespara garantizar que el montaje y funcionamiento posterior de los componentes de una máquina sean adecuados y/o la intercambiabilidad de las piezas. Para lograr esta intercambiabilidad es necesario:

Un sistema de ajustes
Un sistema de calibres
Una serie de diámetros normales
Una temperatura de medición y referencia uniforme
Para satisfacer correctamente la funcionalidad de una pieza essuficiente que la dimensión de interés se sitúe dentro de dos límites admisibles, es decir, una tolerancia, siendo ésta la variación total admisible del valor de una dimensión.

Si una dimensión en particular tiene que ajustar dentro o fuera de otra, como un perno o un pasador en un agujero, es importante esta variación admisible o tolerancia. Por el contrario, si no interviene el ajuste, como eldiámetro de algunas barras, sería desacertado, innecesario y antieconómico insistir en que la dimensión final se aproxime mucho al valor nominal. Así, si no hay ajuste, se debe permitir una tolerancia gruesa de 0,25 mm que, frecuentemente se indican con una nota en el plano, por ejemplo: “las tolerancias no especificadas son de 0,25 mm.

La tolerancia puede ser:

a) Bilateral: Cuando ladimensión de una pieza puede ser mayor o menor que la dimensión nominal. Ejemplo:

25 0,02 mm

b) Unilateral: Cuando las dimensiones de la pieza pueden ser o sólo mayor, o sólo menor que la dimensión nominal. Ejemplos:



Con el desarrollo de la industria y el creciente intercambio comercial, se hizo necesario desarrollar un Sistema de Tolerancias y Ajustes a nivel industrial, después anivel nacional y posteriormente a nivel internacional. En USA, la entidad responsable de crear estos sistemas es la American Standards Association, ASA, en Alemania las Normas DIN y, en nuestro país, el Instituto Nacional de Normalización, INN, ha homologado las Normas ISO correspondientes, bajo los códigos NCh 282/1 y NCh 282/2.

1.2 DEFINICIONES FUNDAMENTALES

Algunos de los conceptossiguientes se ilustran en la figura 1.2.

Dimensión Nominal: Son las dimensiones aproximadas, calculadas o decididas por el diseñador o proyectista, sobre las cuales se aplican las tolerancias y de las que se derivan las dimensiones límite.

Tolerancia dimensional: Es la diferencia entre la dimensión máxima y la dimensión mínima.

Juego: Diferencia positiva entre la dimensión del agujero y ladimensión del eje.

Interferencia: Diferencia negativa entre la dimensión del agujero y la dimensión del eje.

Sistemas de Tolerancias: Existen dos sistemas de tolerancias: el de eje básico y el de agujero básico. La ISO recomienda el sistema de agujero básico, donde el diámetro mínimo del agujero es el diámetro nominal.

Calidades: La precisión de fabricación y el grado de calidad de una...