normalización y tolerancias
TRANSCRIPT
Mecanización de la fabricación
Fabricación seriada de piezas
Necesidad de intercambiabilidadCualquier pieza de una misma serie debe poder acoplarse con otras
Piezas idénticas deben estar dentro de unos límites idénticos
Coste elevado
Concepto de ToleranciaIntervalo admisible de medida para que la pieza sea intercambiable
NORMALIZACIÓN Y TOLERANCIAS
Intercambiabilidad y tolerancias
Piezas idénticas deberían tener dimensiones idénticas
Garantizar intercambiabilidad entre diferentes empresas
Necesidad de Normativa
NORMALIZACIÓN Y TOLERANCIAS
Normalización
Información de producto
Planos
•Forma: Vistas, Sistema de proyección
•Tamaño: Cotas, Escala
•Errores admisibles:
•Tamaño: Tolerancias dimensionales
•Forma/posición: Tol. geométricas
•Rugosidad
•Modificaciones: Revisiones de ingeniería
•Información proyecto
•Diseñador: Autor, Empresa
NORMALIZACIÓN Y TOLERANCIAS
Normalización necesaria
Representación
Unidades normalizadas (SI)
Principios_Representación_UNE_1032_1982.pdf
Acotación_UNE_1039_1994.pdf
Unidades SI_UNE_82103_1996.pdf
Roscas-1_UNE-EN_ISO_6410-1_1996.pdf
Roscas-2_UNE-EN_ISO_6410-2_1996.pdf
Roscas-3_UNE-EN_ISO_6410-3_1996.pdf
Tolerancias
Tolerancias_y_ajustes_UNE-EN_20286-1_1996.pdf
Tolerancias_y_ajustes_UNE-EN_20286-2_1996.pdf
Tolerancias_geometricas_UNE_1121-1_1991.pdf
Tolerancias_geometricas_UNE_1121-2_(1M)_1996.pdf
Tolerancias_geometricas_UNE_1121-2_1995.pdf
Tolerancias_generales_UNE-EN_22768-1_1994.pdf
Tolerancias_generales_UNE-EN_22768-2_1994.pdf
Simbología Designación Valor
La tolerancia NO es la misma
en función del tamaño de la pieza
afectada
Un error de 1 mm en una pieza de 3 mm
NO es lo mismo que en una pieza de 300 mm
Eje
Agujero
La dimensión afecta a
zonas llenas de la pieza
La dimensión afecta a
zonas vacías de la pieza
d
D
NORMALIZACIÓN Y TOLERANCIAS
Tolerancias Norma UNE-20286-1:1996
dmáx ddmín
T
di
ds
L.R.
Dmáx
DDmín
T
Di
Ds
L.R.
Eje
Agujero
Parámetros Eje Agujero
Cota nominal d D
Dimensión máxima dmáx Dmáx
Dimensión mínima dmín Dmín
Desviación superior ds Ds
Desviación inferior di Di
Línea de referencia L.R
Amplitud de la franja
de toleranciaT
SimbologíaNorma UNE-20286-1:1996
NORMALIZACIÓN Y TOLERANCIAS
DatosDimensiones máximas y mínimas admisibles
en la fabricación
Cota nominal (d, D)
Desviación superior (ds, Ds)
Desviación inferior (di, Di)
dmín= d + di
dmáx= d + ds
Dmín= D + Di
Dmáx= D + Ds
EjemploTipo de
piezaDatos
Dimensiones máxima y mínima
admisibles
Eje
d = 25
di = 0,035
ds = 0,087
dmín = 25 + 0,035 = 25,035
dmáx = 25 + 0,087 = 25,087
dmáx ddmín
T
di
ds
L.R.
TOLERANCIAS DIMENSIONALES
Simbología
25 + 0,035
+ 0,087
Norma UNE-20286-1:1996
DatosDimensiones máximas y mínimas admisibles
en la fabricación
Cota nominal (d, D)
Posición de la franja de tolerancia (ds, di, Ds, Di)
Calidad o grado de calidad (IT)
dmín= d + di
dmáx= d + ds
Dmín= D + Di
Dmáx= D + Ds
Calidad o grado de calidad IT
Medida de la franja de tolerancia en función grado de perfección con el que debe fabricarse la pieza y el tamaño de la misma
Agujero
Di (+)
Ds (-)
L.R.
Eje
di (+)
ds (-)
L.R.
Posición de la franja de tolerancia con respecto a la L.R.
Posición de la franja de tolerancia
17 tipos de calidades
IT01, IT0, IT1, IT2, ..., IT16Designación de calidades
TOLERANCIAS DIMENSIONALES
SimbologíaNorma UNE-20286-1:1996
DatosDimensiones máximas y mínimas admisibles
en la fabricación
Cota nominal (d, D)
Posición de la franja de tolerancia (ds, di, Ds, Di)
Calidad o grado de calidad (IT)
dmín= d + di
dmáx= d + ds
Dmín= D + Di
Dmáx= D + Ds
EjemploTipo de
piezaDatos
Dimensiones máxima y mínima
admisibles
Eje
d = 25
s = eje
IT = 9
dmín ?
dmáx ?25 s 9
Eje
di (+)
ds (-)
L.R.
s
dmín = d + di
dmáx = d + ds
TOLERANCIAS DIMENSIONALES
SimbologíaNorma UNE-20286-1:1996
IT = 9
IT = 0,052
d = 25
IT = 9
ei = 0,035
d = 25
es=ei +IT= 0,035+0.052=0.087
EjemploTipo de
piezaDatos
Dimensiones máxima y mínima
admisibles
Eje
d = 25
s = eje
IT = 9
dmín = 25 + 0,035 = 25,035
dmáx = 25 + 0,087 = 25,08725 s 9
SOLUCIÓN
Ajuste: conjunto de piezas que encajan entre sí
Dos piezas de igual dimensión nominal
Según las magnitudes y posición de sus tolerancias,
después del montaje una de las piezas se podrá mover
respecto a la otra, o no
Ajuste móvil
Ajuste fijo
Juego
Aprieto
Ajuste incierto / indeterminado
Unas piezas Otras piezas
AJUSTES
Definición. Tipos de ajustes Norma UNE-20286-1:1996
¿Cómo conseguir el ajuste deseado?
Ajuste móvilAjuste fijo
JuegoApriete
Cambiando posición y valor de las franjas de tolerancia
Ajuste incierto / indeterminado
Apriete
Juego
AJUSTES
Definición. Tipos de ajustes Norma UNE-20286-1:1996
Directrices para elegir la posición y calidad de las franjas de tolerancia de las piezas
Sistema agujero base
Los agujeros se fabrican con posición H
para la franja de tolerancia
Agujero
Di (+)
Ds (-)
L.R.
Los ejes varían su franja de tolerancia
para conseguir el juego o apriete deseado
L.R.
Eje con
aprietoEje con
juego
Recomendaciones (tablas)
AJUSTES
Norma UNE-20286-1:1996
Sistema eje base
Los ejes se fabrican con posición h
para la franja de tolerancia
Los agujeros varían su franja de tolerancia
para conseguir el juego o apriete deseado
Eje
di (+)
ds (-)
L.R.
L.R.
Agujero con
juego
Agujero con
aprieto
AJUSTES
Norma UNE-20286-1:1996
CLASES DE TOLERANCIA RECOMENDADAS
AJUSTES RECOMENDADOS
AJUSTES RECOMENDADOS
AJUSTES RECOMENDADOS
AJUSTES RECOMENDADOS
Las tolerancias geométricas de un elemento geométrico (punto, línea o superficie)
de una pieza, indican las zonas admisibles dentro de las que deben estar contenidos
Ejemplo
La tolerancia de RECTITUD de una línea
La zona comprendida entre dos líneas paralelas
dentro de la cual se sitúa dicha línea
T
Línea dentro de tolerancia
Línea fuera de tolerancia
NOTA: Esta tolerancia se refiere a un único elemento geométrico
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Definición UNE_1121-1:1991
Tolerancias geométricas que afectan a más de un elemento geométrico
La tolerancia de COAXIALIDAD
El eje de un elemento de revolución (elemento controlado)
debe estar dentro de una zona cilíndrica cuyo eje es coaxial
con el eje de otro elemento de revolución (elemento de referencia)
T
Elemento de referencia
Elemento controlado
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Definición
Ejemplo
UNE_1121-1:1991
DesignaciónTipos
Forma
Rectitud
Planicidad
Redondez
Cilindricidad
Forma de una línea
Forma de una superficie
Orientación
Paralelismo
Perpendicularidad
Inclinación
Posición
Posición
Concentricidad / Coaxialidad
Simetría
OscilaciónCircular
Total
0,1 A
Ø O,1 A B C
0,1
Símbolo
Rectángulo de tolerancias
ValorElemento o elementos
de referencia
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
UNE_1121-1:1991
0,1 A
A
Tolerancia afecta a superficie señalada
Tolerancia afecta a eje de superficie
marcada con cota
Tolerancia afecta al eje de todas
las superficies que lo tienen en común
Elemento
controlado
Elemento
de referencia
Elemento
controladoElemento
de referencia
A
AA
La referencia
es el contorno
A
La referencia es el eje
del elemento acotado
La referencia es el eje
común a varios elementos
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
RepresentaciónUNE_1121-1:1991
10 - 0,01
+ 0,02
La tolerancia de rectitud depende del valor
del diámetro, siendo 0,03 cuando se cumple
la condición de máximo material
10 - 0,01
+ 0,02
M
La tolerancia de rectitud es independiente
del valor del diámetro
La medida de la pieza se corresponde con
el límite superior de la franja de tolerancia
Ejes
La medida de la pieza se corresponde con
el límite inferior de la franja de tolerancia
Agujeros
25+ 0,035
+ 0,087
25,087
25+ 0,035
+ 0,087
25,035
Ø 0,03
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Principio de máximo material (M)
Ø 0,03
UNE_1121-2:1995
t = Ø 0,03dM = Ø 10,02
¿Para otros valores de “d” de menor tamaño, cómo se calculan el resto de tolerancias?
0,03 10,02
2 2+r =
dV = 10,05
Medida virtual
10 - 0,01
+ 0,02
MØ 0,03
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Principio de máximo material (M) UNE_1121-2:1995
t = Ø 0,03
dM = Ø 10,02
dv = dM + t
dv = Ø 10,05
Desplazamiento máximo admisible
del centro del circulo “d”
Ø d Ø t
10,02 0,03
10,01 0,04
10,00 0,05
9,99 0,06
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Principio de máximo material (M) UNE_1121-2:1995
Ø d < dM = 10,02
t = Ø 0,03
dv – d
2
dM = Ø 10,02
Incrementar agujero de pieza 2
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Zona de tolerancia proyectada (P) Ejemplo
1: Diseño 3: Interpretación2: Acotación posible
Posible efecto: Imposibilidad de montaje
TOLERANCIAS GEOMETRICAS
Zona de tolerancia proyectada (P) Ejemplo
1: Diseño 3: Interpretación2: Acotación correcta
Montaje asegurado
Existen elementos del plano que no están acotados explícitamente con tolerancias
Estos elementos están afectados por tolerancias generales
Basta con la tolerancia media propia del proceso de fabricación
correspondiente, para satisfacer las necesidades del diseñador
Ambigüedad
Utilizar ciertas recomendaciones o normas para establecer estas tolerancias
Existe una NORMA para indicar las tolerancias recomendadas
según cada proceso de fabricación
TOLERANCIAS GENERALES
Definición (UNE-EN 22768-1:1994) (UNE-EN 22768-2:1994)
Tolerancias generales para dimensiones lineales
Clase de tolerancia Desviaciones admisibles del valor nominal (mm)
Designación Descripción 0,5 - 3 3 - 6 6 - 3030 –
- 120
120 –
- 400
400 –
- 1000
1000 –
- 2000
2000 –
- 4000
f Fina 0,05 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,5 -
m Media 0,1 0,1 0,2 0,3 0,5 0,8 1,2 2
c Grosera 0,2 0,3 0,5 0,8 1,2 2 3 4
v Muy grosera - 0,5 1 1,5 2,5 4 6 8
Clase de toleranciaDesviaciones admisibles en función de la longitud del lado menor del
ángulo considerado (mm)
Designación Descripción - 10 10 -50 50 – 120 120 – 400 400 –
f Fina 1 0º30’ 0º20’ 0º10’ 0º5’
m Media 1 0º30’ 0º20’ 0º10’ 0º5’
c Grosera 1º30’ 1º 0º30’ 0º15’ 0º10’
v Muy grosera 3º 2º 1º 0º30’ 0º20’
Tolerancias generales para dimensiones angulares
NOTA : Ejemplos asociado a tolerancias dimensionales obtenidas por mecanizado
TOLERANCIAS GENERALES
Ejemplo(UNE-EN 22768-1:1994)
Tolerancias generales para rectitud y planitud
Clase de
toleranciaMayor dimensión lateral de la superficie (mm)
Designación < 10 10 - 30 30 - 100 100 - 300 300 - 1000 1000 - 3000
H 0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4
K 0,05 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8
L 0,1 0,2 0,4 0,8 1,2 1,6
Clase de
toleranciaMayor de las cotas que forman el ángulo recto (mm)
Designación < 100 100 - 300 300 - 1000 1000 - 3000
H 0,2 0,3 0,4 0,5
K 0,4 0,6 0,8 1
L 0,6 1 1,5 2
Tolerancias generales para perpendicularidad
NOTA: Ejemplos asociado a tolerancias geométricas obtenidas por mecanizado
TOLERANCIAS GENERALES
Ejemplo(UNE-EN 22768-1:1994)
TOLERANCIAS GENERALES
Ejemplo(ISO 2768-1)
Ejemplo de Cajetín
ACABADO SUPERFICIAL
Definición
Conjunto de las irregularidades superficiales de paso relativamente pequeño
correspondiente a las huellas dejadas en la superficie real por el procedimiento
de elaboración y/o por otras influencias
Perfil
real
Perfil
primarioDesviación Rugosidad Ondulación Desviación
Error micro-
geométrico
Perfil P
Error macro-
geométrico
Perfil de
rugosidad
Perfil R
Perfil de
ondulación
Perfil W
(UNE-EN-ISO 1302:2002) (UNE-EN-ISO 4287:1997)
Símbolo
básico
Se requiere
eliminar
material
No se admite
eliminar
material
Se admite
cualquier
proceso fabricación
Afecta a todas
las caras
ACABADO SUPERFICIAL
Representación (UNE-EN-ISO 1302:2002)
a
b
c
de
0,0025 – 0,8 / Rz 6,8
Proceso de fabricación
Dirección de los surcos
Requisito de calidad 1
Requisito de calidad 2
Sobreespesor (mm) para
eliminar en procesos
posteriores
Fresado
Filtro pasa baja – pasa alta (mm)
Valor máximo parámetro Rz (m)
medido sobre perfil R
ACABADO SUPERFICIAL
Representación (UNE-EN-ISO 1302:2002)
ACABADO SUPERFICIAL
ACABADO SUPERFICIAL
Parámetros de amplitud Parámetros
de
espaciado
Parámetros
híbridos
Curvas y parámetros
relacionadosValle - pico Valor medio
Rp Rv Rz Rc Rt Ra Rq Rsk Rku RSm RΔq Rmr(c) Rc Rmr
Rp
Rv
Longitud de muestreo (L)
Rz
Zti
Rz = Rp + Rv
Medidas sobre la longitud de evaluación
Rc = Zti1
m 1
m
Ra = Z(x) dx1
L
L
0 Rq = Z2(x) dx
1
L
L
0
ACABADO SUPERFICIAL
Parámetros de rugosidad (UNE-EN-ISO 4287:1997)