Unefm Tecnología Ingeniería Mecánica

1. Introducción al Diseño. Tema #2. Acotación y Tolerancia Preparado: Ing. Adolfo D. Primera Y:
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA DE TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE MECÁNICA Y TECNOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN
COMPLEJO DOCENTE ACADÉMICO “EL SABINO”
GÚIA DE ESTUDIO No. 3. TEMA 2: AJUSTE Y TOLERANCIA
La fabricación competitiva de hoy día requiere la producción en cantidad y
de la intercambiabilidad de muchas partes que se ensamblan muy ajustadas. La
producción de cada una de esas partes de ensambles en una dimensión decimal
exacta, aunque teóricamente posible, no es factible por razones económicas,
puesto que el costo de una parte se incrementa con rapidez a medida que se
aproxima a un tamaño exacto en lo absoluto. Por esa razón, el dibujante comercial
especifica un error permisible entre límites decimales.
Aunque a menudo, la experiencia en manufactura se usa para determinar
los límites apropiados de las partes de un mecanismo, es mejor y más seguro
adoptar los ajustes recomendados por ANSI. Dichas normas se aplican a ajustes
entre partes cilíndricas planas. Se recomiendan tamaños preferidos, tolerancias y
ajustes para usarlos siempre que sea posible.
Hay muchos factores que un diseñador debe tomar en cuenta cuando
selecciones ajustes para una aplicación particular. Esos factores pueden ser la
carga sobre los cojinetes, la velocidad, la lubricación, los materiales y la longitud
del propio ajuste. Con frecuencia debe tomarse en cuenta la temperatura y la
humedad. Se necesita bastante experiencia práctica para tomar una decisión
sobre ajustes o para hacer los ajustes subsecuentes que pudieran necesitarse
para satisfacer requisitos de funcionamiento críticos.
a. Tolerancia: Es la variación permisible de un tamaño prescrito para alguna
parte. Es la diferencia entre los límites especificados. (diferencia entre límites
superior e inferior de una misma pieza)

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b. Juego: es la diferencia intencional entre los límites máximos del material de
las partes de un ensamble. (en la figura es positivo e igual a la diferencia entre
el agujero más pequeño y la flecha más grande, .500 - .4988 = 0.0012)
c. Tamaño Nominal: es el tamaño apropiado que se usa con propósitos de
identificación de la pieza o elemento. (en la figura .5000 in)
d. Tamaño Básico: es el tamaño teórico a partir del cual se determinan los
límites del tamaño a consecuencia de la aplicación de juegos y tolerancias.
e. Límites: son los tamaños extremos máximo y mínimo especificados por una
dimensión con tolerancia.
AJUSTE
Ajuste es el término que suele servir para designar lo apretado o suelto que
puede resultar de la aplicación de una combinación específica de juegos y
tolerancias en el diseño de partes que se ensamblan.
El ajuste puede ser de claro, de interferencia o de transición.
a. Ajuste de Claro: un ajuste de claro da por resultado los límites del tamaño que
garantizan el claro entre partes ensambladas.
b. Ajuste de Interferencia: un ajuste de interferencia tiene los límites de tamaño
que resultan de una interferencia entre dos partes que se ensamblan. En el
caso de agujero y flecha, la flecha debe ser mayor que el agujero, para dar una
interferencia real del metal que resultare, ya sea en una fuerza o bien en un
ajuste a presión. Esto tiene el efecto de producir un ensamble casi perfecto
entre dos partes que se ensamblan.
c. Ajuste de Transición: un ajuste de transición tiene límites de tamaño que
conducen ya sea a un claro o a una interferencia. Una flecha puede ser mayor
o menor que un agujero, cuando ambos se ensamblan.

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SISTEMA BÁSICO DE AGUJERO
En el sistema básico de agujeros, el tamaño de diseño del agujero (el de
menor tamaño) es el tamaño básico. El juego (si lo hubiere) se aplica a la flecha.
En diseño, el sistema básico del agujero se usa siempre que las condiciones lo
permitan, porque los agujeros se forman y verifican, por lo común, usando
herramientas y calibradores estándar, mientras que las flechas de acero estirado
en frío se pueden maquinar con mucha mayor facilidad a cualquier tamaño
especificado.
SISTEMA BÁSICO DE EJES
En el sistema básico de ejes, el tamaño de diseño (diámetro máximo) de la
flecha es el tamaño básico. El juego, si lo hay, se aplica al agujero. El sistema
básico de flecha debe usarse sólo cuando varias partes con diferentes ajustes se
van a montar en flechas de diámetro uniforme, de tamaño estándar de acero
estirado en frío. Para cada parte que se ensamble en la flecha debe aplicarse el
juego al tamaño básico de la flecha para obtener el menor diámetro del agujero.
CALIDAD DE FABRICACIÓN
La mejora en los métodos de maquinado y la mayor demanda de partes
maquinadas de larga vida, ha dado lugar a que los diseñadores presten mayor
atención a la calidad de fabricación de las superficies. No sólo a la vida útil, sino
también el funcionamiento apropiado de la parte dependen de que se obtenga la
calidad necesaria en la tersura de las superficies de contacto.
En el dibujo de ingeniería, una superficie se puede representar mediante
una línea si se muestra de perfil o puede aparecer como un área limitada en una
vista relacionada. Sin embargo, las superficies maquinadas y bastas no tienen la

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tersura perfecta que se representa en un dibujo. En realidad una superficie tiene
tres dimensiones (longitud, anchura y curvatura u ondulación).
a. Textura de la superficie: este término se refiere a las desviaciones repetitivas
o aleatorias de la superficie nominal que forman el patrón de la superficie. Se
incluyen rugosidad, ondulación, trama y grietas.
b. Rugosidad: la rugosidad se forma por las irregularidades de la superficie
ligeramente espaciadas que se producen por la acción de corte del filo de las
herramientas y por granos abrasivos sobre las superficies que se maquinan.
c. Altura de la Rugosidad: la altura de la rugosidad es la desviación media de la
línea media del perfil.
d. Anchura de la Rugosidad: la anchura de la rugosidad es la distancia entre
picos o aristas sucesivos, los cuales constituyen el patrón de rugosidad
predominante.
e. Corte de anchura de la rugosidad: este término indica el mayor
espaciamiento de las irregularidades repetitivas de la superficie.
f. Ondulación: la ondulación está constituida por las ondas de la superficie de
magnitud mucho mayor que las irregularidades de la rugosidad. La ondulación
puede resultar de deflexiones, vibraciones, alabeo, esfuerzos o causas
similares.
g. Altura de la Ondulación: es la distancia entre pico y valle.
h. Ancho de la Ondulación: es el espacio entre valles o picos sucesivos.
i. Grietas: son irregularidades como fracturas, marcas, poros, rasgaduras que
ocurren en un lugar o a intervalos de la superficie con poca frecuencia y de
diferentes aspectos.
j. Aristas o surcos: las aristas o surcos se manifiestan en la dirección
predominante de las marcas de herramienta en el patrón de la superficie.

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CÁLCULO DE LOS LÍMITES DEL TAMAÑO DE PARTES CILÍNDRICAS
Para obtener el ajuste correcto entre dos partes que se ensamblan, se
calculan las dimensiones de los límites que modifican el tamaño nominal de
ambos. Los valores numéricos de las modificaciones necesarias para obtener los
juegos y tolerancias apropiados en diferentes diámetros con todos los ajustes
antes mencionados provienen de tablas publicadas por ANSI. Estas tablas pueden
ser usadas con propiedad para los sistemas de uso más común, sistema básico
de agujeros y sistema básico de flechas
TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN ACUMULATIVAS
Puede ser indeseable si la localización de una superficie o una dimensión
totalizada está afectada por más de una dimensión con tolerancia. Cuando exista
esta condición se dique que las tolerancias son acumulativas. En este caso se
localizan a partir de superficies consecutivas, lo que trae como consecuencia que
la tolerancia en la última superficie sea la suma de las tolerancias separadas, esta
situación puede traer inconsistencias serias. La distancia que se omita debe ser la
que requiere la menor exactitud. Para evitar la inconsistencia de las tolerancias
acumulativas es preferible localizar las superficies desde un plano de referencia,
de modo que cada superficie esté afectada por una sola dimensión. El uso de un
plano de referencia permite aprovechar las variaciones permisibles en tamaño e
incluso satisfacer todos los requerimientos para el funcionamiento apropiado de la
parte.
ESPECIFICACIONES DE TOLERANCIAS ANGULARES
Las tolerancias angulares se pueden expresar en grados, minutos o
segundos. Si se desea, se puede dar un ángulo en grados y décimas de grado con
la tolerancia en décimas de grado.

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