Curso Tolerancias Geometricas

1.- CONSIDERACIONES GENERALES

En el diseño de los productos industriales, la definición geométrica general de las piezas se realiza mediante la acotación. Las piezas individuales se pueden considerar como una combinación de formas geométricas primitivas y/o formas geométricas complejas. Las formas geométricas primitivas imitan prismas, cilindros, conos, toroides, esferas, etc. Las formas geométricas complejas son aquellas partes de las piezas que están delimitadas por superficies construidas partiendo de curvas splines, nurbs, etc. La acotación expresa el tamaño y la ubicación tridimensional de estas formas en la composición de la pieza.

La mayoría de los diseños actuales se generan en entornos CAD teniendo como objetivo la creación de modelos tridimensionales; en el modelo las formas son perfectas, pero en la realidad es imposible obtener formas perfectas; el grado de aproximación a la perfección depende de las exigencias funcionales de las piezas y del costo de fabricación.

2.- TOLERANCIAS DIMENSIONALES

Para poder clasificar y valorar la calidad de las piezas se han introducidos las tolerancias dimensionales. Mediante estas tolerancias se establece un límite superior y otro inferior dentro de las cuales deben de estar las piezas buenas. Según este criterio todas las dimensiones deseadas, llamadas también dimensiones nominales, tienen que ir acompañadas de unos límites que les definen un campo de tolerancia.

En la figura siguiente se muestra una pieza con estas características.

Muchas cotas de los planos llevan estos límites explícitos, después del valor nominal.

Todas aquellas cotas que no están acompañadas de límites dimensionales tendrán que cumplir las exigencias de las normad de Tolerancias Generales definidas en el campo de diseño, después del proceso de medición, siguiendo el significado de las tolerancias dimensionales, las piezas industriales se pueden clasificar en Buenas y Malas. Al primer grupo pertenecen todas las piezas cuyas dimensiones quedan dentro del campo de tolerancia. Las del segundo grupo se subdividen en Malas por Exceso de material y Malas por Defecto de material. Por medio de fabricación las piezas malas por exceso de material se pueden mejorar y recuperar mientras que las piezas malas por defecto de material por lo general son irrecuperables.

3.- TOLERANCIAS GEOMETRICAS

Las tolerancias geométricas se especifican para aquellas piezas que han de cumplir funciones importantes en un conjunto, de las que dependen la fiabilidad del producto. Estas tolerancias pueden controlar formas individuales o definir relaciones entre distintas formas. Estas tolerancias se clasifican de la siguiente forma:

• Formas Primitivas: rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad

• Formas Complejas: perfil, superficie

• Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación

• Ubicación: concentricidad, posición

• Oscilación: circular radial, axial o total

La figura siguiente nos vuelve a mostrar la pieza acotada por medio de tolerancias geométricas

Como se puede observar en este caso la pieza esta indicada con especificas tolerancias geométricas que incluyen: la planicidad al final de la pieza; paralelismo con respecto a la superficie opuesta de la piezas; oscilación circular axial; perpendicularidad del orificio pasado; planos requeridos y la apropiada condición (RFS o MMC) también se incluye de acuerdo al requerimiento del diseño.

Con el uso de las tolerancias geométricas se intenta tener lo mas completo y claro un dibujo para que al momento de fabricar la pieza existe menor probabilidad de error al momento de que se generen cantidades masivas para producción.

4.- SIMBOLOS DE LAS TOLERANCIAS GEOMETRICAS

Formas Primitivas

RECTITUD (STRAIGHTNESS)

PLANICIDAD (FLATNESS)

CIRCULARIDAD (ROUNDNESS)

CILINDRICIDAD (CYLINDRICITY)

Formas Complejas

PERFIL DE UNA LINEA (PROFILE OF A LINE)

PERFIL DE UNA SUPERFICIE (PROFILE OF A SURFACE)

Orientación

PARALELISMO (PARALLELISM)

PERPENDICULARIDAD (PERPENDICULARITY)

INCLINACION (ANGULARITY)

Ubicación

CONCENTRICIDAD (CONCENTRICITY)

POSICION (POSITION)

Oscilación

CIRCULAR RADIAL O AXIAL (CIRCULAR RUNOUT)

CIRCULAR TOTAL (TOTAL RUNOUT)

5.- SIMBOLOS RELACIONADOS Y TERMINOLOGIA

DIMENSION BASICA O EXACTA

PLANO DE REFERENCIA

(MMC) CONDICION DE MAXIMO MATERIAL

(RFS) SIN IMPORTAR LA MEDIDA DE LA APLICACION

(LMC) CONDICION DE MINIMO MATERIAL

RECTANGULO DE TOLERANCIAS

6.- INTERPRETACION DEL RECTANGULO DE TOLERANCIAS

Las indicaciones necesarias para especificar las tolerancias geométricas se representan en un rectángulo dividido en dos o mas recuadros; estos recuadros se llenan de izquierda a derecha por medio del siguiente orden:

1. En la primera casilla se coloca el símbolo de la tolerancia

2. En la segunda casilla se coloca el valor de la tolerancia en las unidades utilizadas para la acotación lineal, así como el modificador M, S, o L.

3. En la tercera casilla se coloca la letra o letras que identifiquen el elemento o elementos de referencia (eje,plano,superficie, etc); y los modificadores M o S.

Leyendo de izquierda a derecha, la letra del plano de referencia indica un orden de precedencia del plano, no significa que sea una secuencia alfabética.

PLANO PRIMARIO PLANO SECUNDARIO

El uso de letras de plano separadas por un guión indican un plano común (ej. eje o plano de centro), establecidos por dos rasgos del plano.

DOS LETRAS DE PLANOS DE REFERENCIA

PARA ESTABLECER UN PLANO COMUN

(EJ. UN EJE)

7.- COMO COLOCAR LOS RECTANGULOS DE RASGOS DE CONTROL EN UN DIBUJO.

Los rectángulos de rasgos de control se colocan en los dibujos de acuerdo a principios estandares de los dibujos. Algunas aplicaciones típicas son:

8.- SIMBOLO DE UN PLANO DE REFERENCIA

El símbolo de un plano de referencia especifica la característica de una parte de la cual se establecen sus relaciones funcionales. Una tolerancia geométrica está indicada con respecto al plano de referencia.

SIMBOLO DE UN PLAN0 DE REFERENCIA

Se puede utilizar cualquier letra para identificar un plano de referencia con excepción de I, O y Q, ya que estas letras se pueden confundir con con algunos números o símbolos. Es común utilizar las primeras letras del abecedario en los planos, A, B, C; en caso de ser necesario también se pueden utilizar doble letras AA, BB, CC.

9.- CONDICIONES DE MATERIAL (MODIFICADORES)

Condición de máximo material

Símbolo:

Abreviación: MMC

Definición: Es la condición donde una característica de tamaño contiene la máxima cantidad de material dentro de los límites de tamaño indicados. Por ejemplo mínimo diámetro de un orificio y máximo diámetro de una flecha.

MMC para el orificio = .206

MMC para la flecha = .203

La condición de máximo material se aplica unicamente en rasgos como orificios, flechas, pins, slots; rasgos que tengan ejes, líneas de centro o planos de centro.

Es decir se aplica a tolerancias de:

Rectitud, paralelismo, inclinación, posición, coaxilidad.

El MMC no se puede aplicar en superficies planas o líneas sobre superficies con respecto a las tolerancias geométricas.

En ningún caso se pueden aplicar en tolerancias de:

Planicidad, redondez, cilindricidad , perfil de superficie u oscilación.

Aplicación de condición de máximo material

En el ejemplo, el acoplamiento de los dos elementos depende

• De las medidas reales de las piezas (tolerancias dimensionales)

• De los errores de forma y posición de los elementos a acoplar (tolerancias geométricas)

El objetivo fundamental del MMC es establecer unas condiciones de diseño que garanticen el montaje de dos piezas que deben acoplar entre sí, teniendo en cuenta las tolerancias dimensionales de las piezas y determinando en función de ellas, los valores de tolerancias geométricas necesarias para garantizar el montaje de las piezas, bajando el costo de fabricación y el proceso de verificación.

El MMC establece unas condiciones de montaje específicas

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