Tolerancias Dimensionales

Las tolerancias dimensionales:

• controlan medidas o dimensiones de una pieza

• no controlan ni la forma, ni la posición, ni la orientación que tengan los elementos a los que se aplica la tolerancia dimensional.

Las tolerancias geométricas:

• controlan la forma, posición u orientación de los elementos a los que se aplican, pero no sus dimensiones.

La norma UNE 1-149 establece el Principio de independencia

"Cada requisito dimensional o geométrico especificado sobre un dibujo debe ser respetado por sí mismo, al margen de otros que pueda haber, excepto en el caso en que esté especificada una relación particular.

Por lo tanto, sin una relación particular especificada, la tolerancia geométrica se aplica sin tener en cuenta la medida del elemento, y ambos requisitos se consideran independientes".

Ejemplos:

Especificación de tolerancias dimensionales en un cilindro

Dimensiones de una pieza fabricada con errores de rectitud

Dimensiones de una pieza fabricada con defectos de redondez

Especificación de tolerancias geométricas en un cilindro

Piezas que cumplen la tolerancia de redondez y no tolerancia dimensional.

Formas de relación

La UNE 1-149 (ISO 8015)"Principio de tolerancias fundamentales" establece el principio de relación entre tolerancias dimensionales y geométricas.

• El requisito de la envolvente.

• El principio de máximo material

• El de mínimo material.

• El requisito de la envolvente.

• El requisito de la envolvente exige que la envolvente de forma perfecta en condición de máximo material no se sobrepase.

• Afecta únicamente a tolerancias de forma y establece una forma límite del elemento para unos valores determinados de las tolerancias dimensionales (los que corresponden a máximo material) de manera que esta especificación determina la forma extrema que puede tener el elemento.

• Sólo afecta a tolerancias de forma del elemento.

El principio de máximo material

El acoplamiento de 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 PMM 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 y abaratar la fabricación y el proceso de verificación.

El PMM establece unas condiciones de montaje específicas que corresponden a las más desfavorables:

Condiciones de Máximo Material

Errores de forma y posición máximos

para garantizar de esta forma que siempre se pueda realizar el montaje.

De esta forma, si las medidas efectivas de los elementos acoplados se alejan de los límites de máximo material, la tolerancia geométrica especificada puede incrementarse sin perjudicar las condiciones de montaje.

• El de mínimo material.

Existen dos tipos de tolerancias; la tolerancia dimensional que controla las medidas o dimensiones de una pieza y la tolerancia geométrica que controla la forma, posición u orientación de los elementos a los que se aplican

Tolerancias geométricas

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

• Formas primitivas: rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad

• Formas complejas: perfil, superficie

• Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación

• Ubicación: concentricidad, posición

• Oscilación: circular radial, axial o total

El uso de tolerancias geométricas evita la aparición en los dibujos de observaciones tales como "superficies planas y paralelas", con la evidente dificultad de interpretación cuantitativa que conllevan; aún más, a partir de los acuerdos internacionales sobre símbolos para las tolerancias geométricas, los problemas de lenguaje están siendo superados.

Las tolerancias geométricas deberán ser especificadas solamente en aquellos requisitos que afecten a la funcionalidad, intercambiabilidad y posibles cuestiones relativas a la fabricación; de otra manera, los costes de fabricación y verificación sufrirán un aumento innecesario. En cualquier caso, estas Tolerancias habrán de ser tan grandes como lo permitan las condiciones establecidas para satisfacer los requisitos del diseño.

El uso de tolerancias geométricas permitirá, pues, un funcionamiento satisfactorio y la intercambiabilidad, aunque las piezas sean fabricadas en talleres diferentes y por distintos equipos y operarios

Símbolos de características geométricas

Rectitud: Una condición en la que todos los puntos forman una línea recta, la tolerancia se especifica con la representación de dos líneas paralelas.

Plano: Todos los puntos en una superficie están en un plano, la tolerancia se especifica con dos planos paralelos.

Redondez o circularidad: Todos los puntos de una superficie forman un círculo. La tolerancia se especifica con la definición de dos círculos concéntricos.

Cilindridad: Todos los puntos de una superficie son equidistantes a un eje común. Una tolerancia cilíndrica especifica una zona de tolerancia definida por dos cilindros concéntricos.

Perfil: Un método de tolerancia para controlar superficies irregulares, líneas, arcos o planos normales. Los perfiles se pueden aplicar a elementos de líneas individuales o a toda la superficie de la pieza. La tolerancia del perfil especifica un límite uniforme a lo largo del perfil real dentro del que se deben situar los elementos de la superficie.

Angularidad: La condición de una superficie o eje que forma un ángulo específico (aparte de 90º) con otro eje o plano. La zona de tolerancia está definida por dos planos paralelos al ángulo básico específico desde el eje o plano de un dato.

Perpendicularidad: La condición de una superficie o eje que forma un ángulo recto con otro plano o eje. La tolerancia de perpendicularidad especifica una zona definida por dos planos perpendiculares al otro plano o eje del dato o una zona definida por dos planos paralelos perpendiculares al eje del dato.

Paralelismo: La condición de una superficie o eje equidistantes a todos los puntos desde el plano o eje del dato. La tolerancia del paralelismo especifica una zona definida por dos planos o líneas paralelas al plano o eje del dato o una zona de tolerancia cilíndrica cuyo eje es paralelo al eje de un dato.

Concentricidad: Los ejes de todos los elementos locales cruzados de una superficie de revolución son comunes a la característica del eje del dato. La tolerancia de la concentricidad especifica una zona de tolerancia cilíndrica cuyo eje coincide con el eje del dato.

Posición: Una tolerancia de posición define una zona en la que el eje central o plano central puede variar desde la posición real (teóricamente exacta). Las dimensiones básicas establecen la posición real a partir de las características de los datos y entre características interrelacionadas. Una tolerancia de posición es la variación total admisible entre la situación de una característica y su situación exacta. Para características cilíndricas como agujeros y diámetros externos, la tolerancia de posición es, por lo general, el diámetro de la zona de tolerancia, donde se deben situar los ejes de la característica. Para las características que no sean redondeadas, como ranuras y lengüetas, la tolerancia de posición es el ancho de la zona de tolerancia donde se debe situar el centro del plano de la característica.

Control circular: Permite controlar los elementos circulares de una superficie. La tolerancia se aplica independientemente a cualquier posición circular de medición ya que la pieza se puede rotar 360º. Una tolerancia de control circular aplicada a superficies construidas alrededor del eje de un dato controla las variaciones acumulativas de circularidad y axialidad. Cuando lo aplicamos a superficies construidas en ángulos rectos al eje del dato, controla elementos circulares de la superficie de un plano.

Control total: Ofrece control compuesto de todos los elementos de la superficie. La tolerancia se aplica de forma simultánea a elementos circulares y longitudinales ya que la pieza se rota 360º. El control total permite controlar la variación acumulativa de circularidad, cilindridad, rectitud, coaxialidad, angularidad, conicidad y perfil siempre que se aplique a superficies construidas alrededor del eje de un dato. Cuando se aplica a superficies construidas en ángulo recto en relación con el eje del dato, controla las variaciones acumulativas de perpendicularidad y de plano

2. Tolerancias dimensionales

Llamamos tolerancia dimensional a la cantidad total que es permitido variar en la fabricación, a una dimensión especificada en el plano según la cota nominal.

Para poder clasificar y valorar

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