Ajuste y Tolerancia

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Conceptualización detallada de las definiciones de ajuste y tolerancia en el campo de la metrología.

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Nombre: Bravo Arriciaga Luis Eduardo.Fecha: Domingo 28 de Junio del 2015.Tema: Ajustes y tolerancias. Definiciones. Sistema ISO.ECUELA POLITCNICA NACIONALEl acabado de piezas que ensamblan en un principio se lograba mediante prueba y error hasta que se lograba un ajuste adecuado. En la actualidad, las crecientes necesidades de intercambiabilidad y produccin de grandes volmenes imponen un anlisis cuidadoso para lograr, desde el diseo, la eliminacin de problemas en el ensamble.Todas las piezas en un tamao determinado deberan ser exactamente iguales en sus dimensiones, sin embargo, diversos factores (temperatura, desgaste de material, vibraciones, etctera) dificultan analizar este ideal, por lo que deben permitirse variaciones de la dimensin especificada que no perturben los requerimientos funcionales que se pretende satisfacer.AJUSTES Y TOLERANCIASLa cantidad total que le es permitido variar a una dimensin especificada se denomina tolerancia, y es la diferencia entre los lmites superior e inferior especificados.Al ensamblar piezas ocurre un ajuste, el cual es la cantidad de juego o interferencia resultante de tal ensamble. Los ajustes pueden clasificarse como: Con juego. Indeterminado o de transicin. Con interferencia, forzado o de contraccin.El ajuste se selecciona en base a los requerimientos funcionales; por ejemplo, si se desea que una pieza se desplace dentro de la otra se utilizar un ajuste con juego, pero si se desea que las dos piezas queden firmemente sujetas se utilizar un ajuste forzado. El ajuste deseado se lograr aplicando tolerancias adecuadas a cada una de las partes ensamblantes.Segn la direccin en la cual variacin es permitida, y en relacin con la dimensin especificada, las tolerancias se clasifican en unilaterales y bilaterales.Tolerancia bilateral

Tolerancia bilateralTolerancia unilateral

Formas de expresin de tolerancias: Los ejemplos anteriores se utilizan las tolerancias expresadas con signo ms y menos precedidas por la dimensin especificada.Otra forma de expresar los lmites dentro de los cuales pueden variar las dimensiones de una caracterstica es el dimensionamiento lmite, en el cual el lmite superior especificado se coloca arriba del lmite inferior especificado. Cuando se expresa en un solo rengln, el lmite inferior precede al superior y un guin separa a los dos valores.Una forma ms de expresar las tolerancias es mediante el sistema ISO, en el cual la dimensin especificada precede e la tolerancia expresada mediante una letra y un nmero. Ejemplos de tolerancias ISO.50H737g612.5h685zc6DEFINICIONESTolerancia: La tolerancia es un concepto propio de la metrologa industrial, que se aplica a la fabricacin de piezas en serie. Dada una magnitud significativa y cuantificable propia de un producto industrial (sea alguna de sus dimensiones, resistencia, peso o cualquier otra), el margen de tolerancia es el intervalo de valores en el que debe encontrarse dicha magnitud para que se acepte como vlida, lo que determina la aceptacin o el rechazo de los componentes fabricados, segn sus valores queden dentro o fuera de ese intervalo.Ajuste: Las tareas relacionadas con esta actividad pertenecen al campo de la mecnica de precisin. En mecnica, el ajuste mecnico tiene que ver con la tolerancia de fabricacin en las dimensiones de dos piezas que se han de ajustar la una a la otra. El ajuste mecnico se realiza entre un eje y un orificio. Si uno de ellos tiene una medida nominal por encima de esa tolerancia, ambas piezas sencillamente no ajustarn y ser imposible encajarlas.SISTEMA ISOEn el sistema ISO se utilizan letras maysculas para caractersticas internas y minsculas para caractersticas externas, que indican la posicin de la zona de tolerancia con respecto a la lnea cero, la cual es la funcin de la dimensin especificada.Los nmeros que siguen a las letras se conocen como grados de tolerancia y son grupos de tolerancias correspondientes al mismo nivel de exactitud. Para todas las dimensiones especificadas existen 18 grados diferentes que son el 01 y el 0 al 16; el de mayor exactitud es el 01 y el de menor 16.Simbologa: Adems de los valores de calidad y, concretamente para agujeros y ejes se establecen posiciones relativas en cuanto a los valores nominales de los mismos. Mediante el smbolo de una letra mayscula para agujeros y minscula para ejes, se define la distancia a la que se encuentran los intervalos de tolerancia del nominal. Para agujeros: Las posiciones A,B,C,CD,D,E,F,EF,FG,G dan un dimetro mayor que el nominal. La posicin H tiene su menor medida en el valor nominal. Las posiciones P,Q,R,S,T,U,V,X,Y,Z,ZA,ZB,ZC dan un dimetro menor que el nominal.

Para ejes: Las posiciones a,b,c,cd,d,e,f,ef,g,g dan un dimetro menor que el nominal. La posicin h tiene su medida menor que el valor nominal. Las posiciones p,q,r,s,t,u,x,y,z,za,zb,zc dan un dimetro mayor que le nominal. Para definir un ajuste se da una combinacin de la posicin que ocupa la tolerancia respecto a la cota nominal y de la calidad de la misma para cada uno de estos valores existe un valor tabulado que define segn el nominal, unos valores determinados. Mediante el grfico de la transparencia siguiente se puede comprobar adems de las cotas que se realizara un ajuste de juego libre justo que se define eje como rbol.La tolerancia tambin depende de la dimensin, entre mayor sea la dimensin mayor ser la tolerancia. Asimismo, la desviacin mostrada en la siguiente figura depende de la dimensin (lnea cero).

A continuacin se muestran las tablas de donde se toman los datos para la normalizacin de equipos, previamente estandarizados por el sistema ISO.

Condiciones del material: Existen dos condiciones del material, las cuales se definen a continuacin: La condicin del material mximo (MMC) es la condicin en la cual una caracterstica de tamao contiene a la mxima cantidad de material dentro de los lmites establecidos de tamao, por ejemplo: el dimetro mnimo de un agujero o el dimetro mximo de un perno.La condicin del material mnimo (LMC) es la condicin en la cual una caracterstica de tamao contiene la mnima cantidad de material dentro de los lmites establecidos de tamao, por ejemplo: el dimetro mximo de un agujero o el dimetro mnimo de un perno.

Considrese por ejemplo la cua y el cuero mostrados en la figura anterior. La condicin del material mximo del cuero es 10000 y la de la cua es 10.015, mientras que la condicin del material mnimo es 10.030 para el cuero y 10000 para la cua. Obsrvese que para caractersticas internas, las condiciones de material mximo y mnimo coinciden, respectivamente, con los lmites superior e inferior especificados, mientras que para caractersticas internas las condiciones material mximo y mnimo coinciden, respectivamente, con los lmites inferior y superior especificados.

Ventajas: Su implementacin aunque supone un duro trabajo, ofrece numerosas ventajas para las empresas, como pueden ser: Estandarizar las actividades del personal que trabaja dentro de la organizacin por medio de la documentacin. Incrementar la satisfaccin del cliente al asegurar la calidad de productos y servicios de manera consistente, dada la estandarizacin de los procedimientos y actividades. Medir y monitorear el desempeo de los procesos. Incrementar la eficacia y/o eficiencia de la organizacin en el logro de sus objetivos. Mejorar continuamente en los procesos, productos, eficacia, entre otros. Reducir las incidencias negativas de produccin o prestacin de servicios. Mantienen la calidad.Desventajas: Los esfuerzos y costos para preparar la documentacin e implantacin de los sistemas.RESUMENLas necesidades de intercambiabilidad se produccin en grandes volmenes han hecho posible la creacin de leyes y reglamentos para la eliminacin de problemas en el ensamble de piezas (que anteriormente se lo realizaba mediante prueba y error) para lograr desde el diseo una pieza que cumpla con especificaciones muy precisas y exactas.Diversos factores como la temperatura, el desgaste, vibraciones hacen imposible que piezas destinadas a una misma funcin cumplan con que deben de tener dimensiones iguales, por lo que deben permitirse variaciones.La cantidad total que le es permitido variar a una dimensin se denomina tolerancia. Y el ajuste se denomina la cantidad de juego o interferencia resultante en un ensamble. Los ajustes se lograrn aplicando tolerancias adecuadas a cada una de las partes ensamblantes.La forma de expresar las tolerancias en el sistema ISO es: 67H7, donde los primeros nmeros determinan la dimensin de la pieza entorno al cual se van a calcular los mximos o mnimos, la letra que puede ser en mayscula (medidas huecas) o minsculas (medidas de ejes) determinan de qu medida se trata, y el ltimo nmero indica el valor de norma a tomar en cuenta, siendo 01 la que contiene mayor exactitud y 16 la de menor.Las tablas presentadas en la presente consulta representan las tolerancias que contienen cada letra y cada dimensin. Las condiciones MMC y LMC definen las caractersticas que poseen cada dimensin, si es interna o externa.CONCLUSIONESAl trmino de esta consulta se puede concluir lo siguiente: El sistema ISO fue creado frente a la necesidad de ensamblar piezas que encajaban perfectamente, y se repeta el proceso a punta de prueba y error hasta que se consegua lo adecuado. Este sistema posee una gran eficiencia, y se encuentra en casi todos los pases, todas las piezas que no pueden contener errores grandes como piezas de motores poseen estas cualidades segn el sistema ISO. Este sistema mejora continuamente procesos que requieren cada vez ms exactitud y precisin.BIBLIOGRAFAHALL, Allen, HOLOWENKO, Alfred y LAUGHLIN, Herman. SCHAUMS Outline of Theory and Problems of Machine Design. New York: SCHAUM PUBLISHING CO., 1961.JIMNEZ BALBOA, Luis. Prontuario de Ajustes y Tolerancias. Barcelona: MARCOMBO S.A., 1967.GONZLES, C. y ZELENY R.; Metrologa; Mc Graw-Hill; Mxico; 1988.