Ajustes y Tolerancia Jesus
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INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍADE ADMINISTRACIÓN INDUSTRIAL
IUTA – SEDE NACIONAL ANACOMATERIA: Herramientas y Equipos
HERRAMIENTAS Y EQUIPOS
Profesor Autor: Larry Lima Jesús Urbaez
C.I. 19.489.688
Anaco, Mayo de 2014
CONTENIDO
Introducción
.- Saberes declarativos:
.- Conceptos de:
- Ajuste- Tolerancia- Juego mecánico- Holgura- Metrología
.- Tipos de ajustes y tolerancia
.- Sistemas de ajustes
.- Sistemas de tolerancia
.- Relación entre los ajustes y las tolerancias
.- Ajustes y tolerancias en herramientas y equipos
Conclusiones
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INTRODUCCIÓN
La industria a nivel mundial está en una evolución constante, la necesidad por
ser competitivo para mantenerse dentro del mercado y de la preferencia de los
clientes se ha convertido en la razón de actuar tanto de empresas grandes como
pequeñas, pero ¿Qué es lo que el cliente de verdad necesita?, bueno en el siguiente
trabajo podremos apreciar como la confianza de los clientes hacia las empresas se ve
reflejada en la calidad de su trabajo, y es por ésta razón que es imprescindible el uso
de un sistema de ajustes y tolerancias para la fabricación de maquinaria, piezas,
herramientas y equipos. No obstante, la mayoría de las empresas están encargadas
solamente de la fabricación parcial de aquello que se convertirá en el producto final
en otra localidad y muchas veces hasta en otro país, es por esto que el uso de sistemas
de ajustes y tolerancias distintos para cada uno de estos elementos converge en
errores de cálculo, de interpretación y en defectos de ensamblaje. He aquí la
importancia de la unificación a nivel mundial de los sistemas antes mencionados.
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HERRAMIENTAS Y EQUIPOS
.- Saberes declarativos:
Es aquel tipo de conocimiento sobre: hechos, reglas, conceptos, teorías, que
aluden a la información necesaria para conocer una realidad y moverse en ella".
También se pueden llamar "conceptual".
.- Conceptos de:
- Ajuste
Se denomina Ajuste a la relación mecánica existente entre dos piezas que
pertenecen a una máquina o equipo industrial, cuando una de ellas encaja o se acopla
en la otra.
- Tolerancia
Es la inexactitud admisible de fabricación, y la diferencia entre el valor Máximo y
Mínimo concedido para una determinada dimensión.
T = Tolerancia.
Dmax = Diámetro máximo.
D = Diámetro mínimo.
- Juego mecánico
Se denomina juego (J) a la diferencia entre las medidas del agujero y del eje,
antes del montaje, cuando ésta es positiva, es decir, cuando la dimensión real del eje
es menor que la del agujero: J = De - de > 0
- Holgura
Es la diferencia entre el diámetro efectivo del agujero y el efectivo del eje cuando
el primero es mayor que el segundo.
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- Metrología
La Metrología es la ciencia de la medición, y comprende todos los aspectos tanto
teóricos como prácticos referentes a las mediciones
.- Tipos de ajustes y tolerancia
- Tipos de Ajustes
Hay varios tipos de ajuste de componentes, según cómo funcione una pieza
respecto de otra.
Los tipos de ajuste más comunes son los siguientes:
Forzado muy duro
Forzado duro
Forzado medio
Forzado ligero
Deslizante
Giratorio
Holgado medio
Muy holgado
Se entiende por ajuste forzado en los diferentes grados que existen cuando una
pieza se inserta en la otra mediante presión y que durante el funcionamiento futuro en
la máquina, donde esté montada, no tiene que sufrir ninguna movilidad o giro.
Por ajuste deslizante o giratorio se entiende que una pieza se va a mover
cuando esté insertada en la otra de forma suave, sin apenas holgura.
Ajuste holgado es que una pieza se va a mover con respecto a la otra de forma
totalmente libre.
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En el ajuste forzado muy duro el acoplamiento de las piezas se produce por
dilatación o contracción, y las piezas no necesitan ningún seguro contra la
rotación de una con respecto a la otra.
En el ajuste forzado duro las piezas son montadas o desmontadas a presión
pero necesitan un seguro contra giro, chaveta por ejemplo, que no permita el
giro de una con respecto a la otra.
En el ajuste forzado medio, las piezas se montan y desmontan con gran
esfuerzo, y necesitan un seguro contra giro y deslizamiento.
En el ajuste forzado ligero las piezas se montan y desmontan sin gran
esfuerzo, con mazos de madera, por ejemplo y necesitan seguro contra giro y
deslizamiento.
Los ajustes de piezas deslizantes tienen que tener una buena lubricación y su
deslizamiento o giro tiene que ser con presión o fuerza manual.
Las piezas con ajuste giratorio necesitan estar bien lubricadas y pueden girar
con cierta holgura.
Las piezas con ajuste holgado son piezas móviles que giran libremente y
pueden estar o no lubricadas.
Las piezas con ajustes muy holgados son piezas móviles con mucha tolerancia
que tienen mucho juego y giran libremente.
.- Sistemas de ajustes
Los sistemas de ajuste se utilizan para reducir y simplificar la
enorme variedad de ajustes posibles.
A. Sistema de agujero base o agujero único
El sistema del agujero base o agujero único es un sistema de
ajuste en el que las diferencias fundamentales de todos los
agujeros son iguales (agujero único). El sistema ISO elige un
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agujero cuya diferencia inferior es nula, es decir, la zona de
tolerancia está en posición H. De esta forma los diferentes
ajustes (juegos y aprietos) se obtienen a partir de un agujero con
la zona de tolerancia en posición H y un eje con posición
variable en función del tipo de ajuste. La calidad del agujero
también puede ser variable.
B. Sistema de eje base o eje único
El sistema de eje base o eje único es un sistema de ajuste en
el que las diferencias fundamentales de todos los ejes son
iguales. El sistema ISO elige un eje cuya diferencia superior es
nula, es decir, la zona de tolerancia está en posición h. De esta
forma los diferentes ajustes (juegos o aprietos) se obtienen a
partir de un eje con la zona de tolerancia de posición h y un
agujero con posición variable en función del tipo de ajuste. La
calidad del eje también puede ser variable.
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C. Sistema mixto
Se denomina sistema mixto a un sistema de ajuste en el que
las posiciones del agujero y del eje no son ni la H ni la h.
Únicamente se debe recurrir a este sistema cuando por algún
motivo no se puedan utilizar ni los sistemas de agujero ni los
sistemas de eje base.
.- Sistemas de tolerancia
Es el resultado de estudios, realizados a nivel internacional, para unificar los
existentes en diversos países y así posibilitar el intercambio. Se ha pretendido hacerlo
sencillo y suficiente para las aplicaciones y necesidades de la industria mecánica. Los
conceptos que componen el sistema son:
Temperatura de referencia
La temperatura de medición adoptada es de 20ºC.
Unidades de medida
La unidad de dimensiones en el sistema ISO es el milímetro (mm) y la unidad de
tolerancias y diferencias es la milésima o micra (μ) también (μm).
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La estructura del sistema de tolerancias ISO está basada en la posición de la zona de
tolerancia respecto a la línea 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 mayúsculas para agujeros y minúsculas para ejes
en la figura se muestran las establecidas.
Figura 1
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 números 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 función de la magnitud de los diámetros. De esta
forma la designación de una tolerancia se realiza con letras y números,
correspondiendo las primeras a la posición de la tolerancia y su magnitud por las
cifras IT, ejemplo 40 H7 con límites correspondientes a 40,000 y 40,025.
(Universidad politécnica de Madrid, 2008)
Las Normas ISO 286 establecen:
Un sistema de tolerancias.
Un sistema de ajustes.
Un sistema de calibres límites para la verificación y control de piezas.
Las ventajas que se obtienen al implementar el sistema ISO son las siguientes:
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Intercambiabilidad.- Característica de un sistema de fabricación en el que todas las
piezas obtenidas responden a los requisitos fijados de antemano.
Economía de materias primas: menor cantidad de rechazos.
Aumento de la productividad.
Economía 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.
Puede sistematizarse y/o automatizarse la operación.
.- Relación entre los ajustes y las tolerancias
La fabricación de piezas en serie en la actualidad nos ha llevado a una serie de
normas y reglas que seguir para hacer eficiente y correcto estos procesos, cuando
fabricamos una pieza por ejemplo, necesitamos magnitudes significativas y
cuantificables propias del producto industrial (sea alguna de sus dimensiones,
resistencia, peso o cualquier otra), por lo que se le asignan tolerancias de mediciones
que son todas esas medidas máximas a las que una pieza se le puede permitir estar
fabricada.
Ya que tenemos la idea de las tolerancias en la fabricación de de piezas, nos
dirijamos a los ajustes, estos son la relación que existe entre dos piezas que
pertenecen a una misma máquina o equipo industrial, cuando de una depende la otra o
en una de ellas encaja en la otra.
Es de suma importancia la correlación del ajuste y la tolerancia, un eje y un
cople por ejemplo, si uno de ellos tiene una medida nominal por encima de esa
tolerancia, las dos piezas simplemente no ajustaran y será imposible encajarlas. Por
ello la existencia de normas aplicables en función de diámetros del eje y del orificio.
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.- Ajustes y tolerancias en herramientas y equipos
Al producir piezas en serie es necesario verificar que tienen la calidad
adecuada de forma que no se deban descartar componentes al final del proceso debido
a que no encajan al ensamblar las máquinas. Es por ello que las empresas
instrumentan departamentos de control de calidad que realizan mediciones y
verificaciones de las herramientas y equipos, para garantizar que la calidad pieza es la
adecuada o detener la producción en caso de encontrar fallos en el proceso. Antes de
iniciar la producción en serie la máquina-herramienta recibe una calibración adecuada
según la operación de mecanizado a ejecutar. Luego de realizada la primera pieza
recibe un riguroso control de todos los parámetros de calidad involucrados. Si el
resultado es positivo, el control de calidad del proceso pasa a ser realizado por el
operario de la máquina, para lo cual debe disponer de los instrumentos de medición,
galgas y calibres que sean necesarios.
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CONCLUSIÓN
Las tolerancias son muy importantes en la elaboración, fabricación de
cualquier material que es utilizado en la Industria ya que permite tener un mínimo
grado de diferenciación, esto permitirá variar un poco a la dimensión especificada ya
que al momento de estar en la fabricación existe la posibilidad de que haya
variaciones en el material o en los instrumentos ya que en ocasiones las maquinas se
calientan demasiado o simplemente exista un desgaste en las herramientas estas son
causas de las tolerancias que se producen.
A) Tolerancia. Es la cantidad total que le es permitido variar a una dimensión
especificada, donde es la diferencia entre los límites superior e inferior especificados.
B) Ajuste. Es el juego o apriete que, como consecuencia de las medidas
establecidas y toleradas admitidas, existen entre las partes en contacto.
Diferencias entre tolerancia y ajuste. La tolerancia es un límite que permite las
dimensiones de algún objeto y el ajuste es la consecuencia de la tolerancia admitida y
establecida.
Los sistemas de ajustes y tolerancias al igual que todo sistema estandarizados
proveen facilidad de trabajo, de comunicación, eficiencia y calidad de los productos a
las empresas en las que están implementados, pero esto no basta, por más
normalizados que estén los procesos de una industria, la verdadera uniformidad se
dará solamente cuando se hay unificado el uso de un solo sistema a nivel global para
así de esta manera asegurar la intercambiabilidad de cualquier pieza, de cualquier
empresa del mundo.
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