Ajustes y tolerancias – Metrología Avanzada

Introducción

 Debido a las inexactitudes de los
métodos de producción, es imposible fabricar partes
de máquinas que tengan exactamente las dimensiones
escogidas durante el diseño, y que todas las piezas de una
producción en serie queden con dimensiones iguales. Por lo
tanto, se debe aceptar cierta variación en las
medidas.

Cuando se requiere producir piezas con
cierta exactitud, por ejemplo cuando éstas van a ser
utilizadas en montajes, es necesario un control de las
dimensiones. Piezas que se producen en algún lugar y
tiempo, deberían poderse montar, sin acondicionamientos,
en otras que se han producido en otro lugar o tiempo.

Ventajas del sistema ISO
de tolerancia y ajustes

La ISO (International Organization for
Standardization) ha organizado normas internacionales para
ajustes y tolerancias. Las unidades de trabajo son las
métricas (mm), aunque las normas están definidas
también para el sistema inglés (pulgadas). En estas
normas, las letras mayúsculas se refieren al agujero y las
letras minúsculas al eje. Algunas de las ventajas
son:

• Reducción del número de
  elementos simples usados en mecánica.

• Simplificación de la
  designación de estos elementos.

• Unificación de sus reglas de
  construcción.

• Mejora el ordenamiento interno de las
  organizaciones

• Mejora en el análisis de los
  productos y procesos a través de un sistema organizado
  de registros

• Facilita el planteamiento de todas las
  actividades

• Confianza en la capacidad para
  controlar productos y procesos

• Mayor precisión en las
  especificaciones

• -correcta
  interpretación

• -mayores oportunidades de satisfacer al
  cliente

• Identificación de errores en las
  especificaciones

• Reducción de las no-
  conformidades

• Disminución de reclamos de
  clientes

• Mejor comunicación

• Mejor comprensión de
  políticas, objetivos y procesos de trabajo

• Mejor aptitud y actitud de los
  empleados , mejor clima laboral

• Mejores relaciones entre proveedores y
  clientes

• Aumento de la eficiencia

• Disminución de costos

• Menores errores de diseño,
  procesamiento y entregas

• Reducción de
  desperdicios

• Menores gastos por
  garantías

• Mayor control sobre contratistas y
  proveedores

• Promoción de mejoras
  continuas

• Mejor posicionamiento en mercados
  actuales

• Mejor reputación de la
  organización

• Mejores productos

• Posibilidad de disminución de
  precios

• Mejores oportunidades para el
  desarrollo de nuevos productos

La principal utilidad del Sistema ISO de
tolerancias, desde el punto de vista tecnológico es la
consecución de ajustes adecuados en los montajes
mecánicos.

¿Por qué
conviene usar un sistema estandarizado ya sea métrico o
americano?

Es útil para cualquiera que tenga la
responsabilidad del mantenimiento de los sistemas. Ayuda a los
analistas y diseñadores de sistemas en el trabajo de
integración de sistemas. Asegura que el sistema opere
correctamente. Se utilizan eficientemente los recursos que se
dispongan.

Toda documentación que se relacione con un
sistema, ya sea manual o por computadora, sencillo o complejo
debe reunir los siguientes requisitos básicos:

Debe ser rotulada con claridad y bien organizada, con
secciones claramente indicadas, almacenarlas en carpetas e
índices. Los diagramas deberán ser claros, no
aglomerados y la escritura manuscrita deberá ser legible,
La documentación deberá ser completa.

Se incluirá una leyenda o explicación de
los términos utilizados. La documentación siempre
se conserva actualizada.

Asegúrese de que los estándares sean
completos, actualizados, documentados y legibles.

Auditar permanentemente para que se cumplan los
estándares. Se debe evaluar si los estándares
establecidos son los requeridos y hacer los cambios necesarios
para que dichos estándares sean los apropiados. Durante el
desarrollo de un sistema, desde su concepción hasta su
puesta en marcha se ha generado gran cantidad de documentos, que
en muchas ocasiones se han visto modificados por documentos
posteriores debido a cambios en el sistema. Para evitar
confusiones en las revisiones de la documentación se
desarrollan diferentes tipos de documentos dirigidos a las
personas que trabajarán con el sistema y para facilitar el
mantenimiento del mismo. La documentación de un sistema
debe ser marcada adecuadamente, bien organizada actualizada y
completa; todos los términos utilizados deben explicarse.
La documentación se hará disponible a todos los
usuarios de acuerdo a sus necesidades. El estilo de
redacción de los manuales de documentación debe
ser:

Concreto.

Ser preciso y definir los términos
utilizados.

Utilizar párrafos cortos.

Utilizar títulos y
subtítulos.

Utilizar formas activas en lugar de
pasivas.

No emplear frases largas que presenten
hechos distintos.

No hacer referencia a una
información solamente con el número de
referencia

¿Cuál es
la tendencia mundial que se sugiere como mejores prácticas
a seguir en el cálculo o medición de tolerancias de
ajustes?

Las tendencias que enfocan el cálculo o
medición de tolerancias más mencionadas hoy en
día, en engloban en 2 ramas; no por ser pocas podemos
decir que será una tarea sencilla, ya que existen muchas
mentes las cuales defienden la norma o sistema con el cual
están familiarizados. Sin embargo, esto se logra con el
paso del tiempo y los avances tecnológicos de cada
día. A continuación nombramos las dos ramas
mencionadas.

1) Unificar las normas que atañen a GD&T en
un sólo catálogo de normas ISO

2) Tendencia en especificar y medir en forma global, es
decir modelas en CAD, mides con aparatos que te entreguen modelos
CAD, y comparas los modelos teóricos vs medidos; aun
cuando la tecnología no es lo suficientemente buena para
entregar buenas exactitudes, la tendencia es que esta
tecnología se perfeccione.

Identifique por lo menos
5 herramientas que sirven para el cálculo de ajustes y
donde se encuentran

Para definir un ajuste, se da una
combinación de la posición 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,
según el nominal, unos valores determinados.

Gráfico de Transparencia

Sistema de árbol
único

En este sistema, para toda clase de ajuste,
la medida máxima del eje o árbol corresponde con el
nominal del mismo y los agujeros tendrán distintos
intervalos de tolerancia, para conseguir los aprietes o juegos
necesarios.

Sistema de agujero único:

En la figura se ve, tomando como base este
sistema, como se obtienen los tres tipos principales de ajuste
teniendo un agujero de un mismo diámetro y cambiando los
diámetros de los ejes que se introducen en el
mismo.

A continuación podemos encontramos
más herramientas para el cálculo de ajustes a
través de estas páginas donde se pueden calcular
las tolerancias y ajustes, ya con los datos obtenidos.

http://www.engineersedge.com/calculators/floating_fastener_pop.htm

http://www.tss.trelleborg.com/es/es/service/fits_tolerance/fits_tolerance_1.html

http://todoproductividad.blogspot.mx/2008/10/calculadores-de-diseno-de-maquinas.html

http://www1.herrera.unt.edu.ar/faceyt/typp/files/2012/05/Tema-n%C2%BA10-Metrolog%C3%ADa-dimensional-y-Tolerancias-y-ajustes.pdf

Conclusión

En la producción de partes de
máquinas es imposible fabricar exactamente las dimensiones
escogidas durante e l diseño , o ya sean especificaciones
del cliente, a lo largo del tiempo se desarrollaron distintos
métodos para el cálculo de ajustes o dimensiones
para así facilitar los procesos, con las cuales llegaron
muchas ventajas, entre ellas como la reducción del
número de elementos simples usados en mecánica,
disminución de reclamos de clientes, aumento de la
eficiencia, entre otras, también mencionamos la
importancia de usar un sistema estandarizado ya que ayuda a los
análisis y diseñadores de sistemas en el trabajo de
integración de sistemas, utilizando todas las tendencias,
ajustes y tolerancias se llega a un mejor enfoque en la
medición.

Bibliografía

(http://blog.utp.edu.co/, 2011)

(Piñeiro, 2000)

(Procase, 2008)

(Diéguez, 2006)

Rodolfo A. Diéguez H. Publicado:
viernes 9 de marzo de 2001

Universidad Nacional de Luján Int.
Ruta 5 y 7 – 6700 Luján – República
Argentina.

(Fuentes, 2010)

Autor:

Alan Gutiérrez

Eduardo Ceballos

Luis Sias

Gerardo Prieto

Daniel Sánchez

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE
CHIHUAHUA