Tolerancias: Lo que hay que saber para reducir los problemas de montaje
La tolerancia define el rango aceptable de variación permitido en una dimensión. Ayuda a definir la criticidad en la pieza y a garantizar el montaje.
Ignorar la tolerancia aumentará los retos en el montaje e incrementará el coste de forma significativa. Estas son nuestras ideas si necesita reducir estos retos.
Tolerancia IT
Los grados de TI describen un sistema de códigos internacionalmente aceptado que clasifica las tolerancias lineales en 12 categorías. Esto permite a los Product Owners y a los Data Scientists manejar las tolerancias con un único número. El sistema está definido en la norma ISO 286 y se utiliza con frecuencia.
El sistema tiene en cuenta tanto el tamaño nominal como la amplitud de la tolerancia para determinar una aproximación a la "complejidad de fabricación"
Grados de IT más que IT18
La norma ISO 286 define el sistema de tolerancias, desviaciones y ajustes sólo para los tamaños básicos hasta 3150 mm. Sin embargo, las calidades IT pueden extrapolarse de la siguiente manera.
De IT6 a IT18, las tolerancias estándar se multiplican por el factor 10 en cada quinto paso. Esta regla se aplica a todas las tolerancias estándar y puede utilizarse para extrapolar los valores de los grados IT no indicados en la tabla 1. Por ejemplo, el rango de tamaño nominal de 180 mm hasta 250 mm inclusive, el valor de IT20 es:
IT20 = IT15 × 10 = 1,85 mm × 10 = 18,5 mm
Ajustes y tolerancias
La relación entre dos piezas que se acoplan debido a la diferencia entre sus tamaños antes del montaje, se define como ajustes.
Hay tres tipos principales:
Ajuste de la holgura
Ajuste de la interferencia
Ajuste de transición
Los grados IT con prefijo normalizado se utilizan para definir los límites de tolerancia que pueden utilizarse para definir los Ajustes.
Los grados IT no especifican cómo se distribuyen los límites de tolerancia alrededor del valor nominal, para ello se utilizan grados IT con un prefijo alternativo. Por ejemplo, el prefijo "js" se utiliza en lugar de "IT" para especificar la distribución simétrica, por lo que una dimensión 12 js5 equivale a 12±0,004 (donde 12 IT7 es 0,008).
Los prefijos normalizados incluyen las letras A, B, C, CD, D, E, EF, F, G, H, J, JS, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC (para agujeros), y los equivalentes en minúscula (para ejes). Todas estas letras representan algún tipo de distribución en torno al valor nominal. Las letras H y h son las más fáciles de explicar, ya que la tolerancia se sitúa totalmente en un lado del tamaño nominal.
Por ejemplo, 12 H7 significa un agujero que oscila entre 12,000-12,018mm y 12 h7 significa un eje que oscila entre 11,982-12,000mm.
Allgemeintoleranz
Las tolerancias suelen estar controladas por la norma ISO 2768. La tolerancia ISO 2768 se basa en el tamaño de la característica. Los tamaños de características pequeñas tienen tolerancias más estrechas y los tamaños de características grandes tienen tolerancias más grandes.
Existen cuatro clases de tolerancias de tamaño: fina(f), media(m), gruesa(c) y muy gruesa(v). Por ejemplo, una empresa que fabrica piezas y equipos de precisión podría seleccionar la clase media(m) para las tolerancias métricas generales. Esto viene dado por la norma ISO 2768-m, las tolerancias para varias dimensiones vendrán dadas por la tabla de tolerancias métricas generales.
La norma ISO 2768 sólo se aplica a los siguientes dibujos con las funciones siguientes. Se utiliza cuando estas funciones no tienen indicaciones de tolerancia personalizadas individualmente:
o Dimensiones lineales (tamaños exteriores, tamaños interiores, diámetros, distancias, alturas de chaflán, radios)
o Dimensiones angulares
o Dimensiones lineales y angulares producidas por el mecanizado de piezas ensambladas.
La norma internacional ISO 2768:1989 fue elaborada por el Comité Técnico ISO/TC3 Límites y Ajustes, y se divide en dos partes: ISO 2768-1 e ISO 2768-2.
o Parte 1 - Tolerancias generales para las dimensiones lineales y angulares.
o Parte 2 - Tolerancias geométricas de las características.
Las siguientes tablas se utilizan para definir las tolerancias de las dimensiones lineales y angulares:
Las siguientes tablas se utilizan para definir las tolerancias geométricas de los elementos:
Tolerancia a la desviación
La desviación es la acotación más-menos. Utiliza un formato de tolerancia bilateral o unilateral, según la aplicación. Los valores de cota más-menos se colocan utilizando el símbolo más-menos (±). Por ejemplo, 10,5±0,2 o 0,250±0,005.
Tolerancia bilateral
Una tolerancia bilateral permite variar en dos direcciones de la dimensión especificada. Por ejemplo, 10,5(+0,2/-0,1) es una tolerancia bilateral desigual y la dimensión 10,5±0,2 se denomina tolerancia bilateral igual.
Tolerancia unilateral
Una tolerancia unilateral varía en una sola dirección de la dimensión especificada. Por ejemplo, 10,5 +0,2/-0 o 10,5 +0/-0,1.
Tolerancia Límite
La tolerancia límite es un método alternativo para mostrar y calcular la tolerancia. En la acotación por límites, los valores extremos de la tolerancia se indican en la cota. Los límites son el límite superior y el límite inferior.
El límite superior es el más grande que puede tener la característica dentro de la tolerancia dada de la dimensión. El límite inferior es el más pequeño que puede tener la característica dentro de la tolerancia dada de la dimensión.
Por ejemplo: 10,5±0,2
Límite superior: 10,5+0,2=10,7
Límite inferior: 10,5-0,2=10,3
Tolerancia de límite único
Diversas características, como chaflanes, filetes, redondeos, profundidades de agujeros y longitudes de rosca , pueden acotarse con límites simples. La abreviatura de mínimo (MIN) o máximo (MAX) sigue al valor de la cota para especificar una aplicación de límite único. El límite no especificado es 0 cuando se utiliza MAX o llega al infinito cuando se especifica MIN. Por ejemplo, R6MIN significa que el radio mínimo debe ser de 6mm o RMAX6 significa que el radio máximo puede ser de 6mm.
Dimensión de referencia
Las cotas de referencia se utilizan únicamente para proporcionar información o visualización. Las cotas de referencia se utilizan a menudo como información adicional a la acumulación de otras cotas o para mostrar una cota que está definida en otro lugar con tolerancia. No se define explícitamente ninguna tolerancia para una cota de referencia y no es necesaria ninguna inspección.
Las dimensiones de referencia se definen utilizando paréntesis alrededor de la cota o utilizando el término "REF" o "Ref." detrás de la cota. Por ejemplo, (10,5) o 10,5 REF o 10,5 Ref.
Dimensión teóricamente exacta
En teoría, las cotas exactas se utilizan para evitar la acumulación de tolerancias. La acotación en cadena utilizando Cotas basadas en la Tolerancia puede provocar la acumulación de tolerancia ya que las tolerancias de todas las dimensiones de la cadena se sumarían.
Las dimensiones teóricamente exactas (TED) o medidas teóricamente exactas (TEM), también se denominan cotas básicas. Las TED se dan desde un punto de referencia hasta una característica de interés. Las TED se definen como un valor numérico para describir el tamaño, el perfil o la ubicación teóricamente exactos de un elemento. Las variaciones permitidas en estas cotas se basan en los controles de los elementos, las notas o la tolerancia de otras cotas. No se especifica explícitamente ninguna tolerancia para las TED.
TED se indican encerrando la dimensión en un rectángulo.
Por ejemplo, aquí las tolerancias de las cotas 25, 10 y 15 se sumarán para definir la posición del agujero de ø10, lo que dará lugar a una banda de tolerancia más alta. Esto puede evitarse utilizando cotas teóricamente exactas.
Dimensión aproximada
Las dimensiones aproximadas se utilizan cuando las tolerancias no son muy importantes. Se indican utilizando el término "APPROX." antes o después del valor dimensional. A menudo se indican utilizando "ca." o "~". No hay supervisión ni medición de las dimensiones aproximadas. Por ejemplo, 10,5 APROX. puede ser cualquier valor cercano a 10,5 mm.