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