Ing.Marcel Ing.Mar celo o Igl Iglesi esias as
[email protected] Ing. Marcelo Iglesias
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A JUSTES Y TOLERANCIA TOLERANCI A S • • • • • • •
• • • • •
DOCUMENTOS DE INGENIERIA INTERCAMBIABILIDAD MEDIDA NOMINAL TOLERANCIA MEDIDA TOLERADA DISCREPACIAS EXPRESION DE TOLERANCIAS Y DISCREPANCIAS TIPOS DE TOLERANCIAS TOLERANCIA DE FORMA AJUSTE Y JUEGO NOMENCLATURA EJEMPLOS Y APLICACION APLICACIONES ES Ing. Marcelo Iglesias
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DOCUMENTOS DE INGENIERIA Documentos básicos que definenen a un producto
- Planos - List Listas as de mate materi rial ales es - Espec Especifi ifica caci cione oness Técnic Técnicaa Ing. Marcelo Iglesias
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PLANOS
SON DOCUMENTOS QUE REPRESENTAN REPRESENTAN A EL PRODUCTO COMPLETAMENTE COMPLETAMENTE DEFINIDO DESDE LA MATERIA PRIMA HASTA EL PRODUCTO TERMINADO
Ing. Marcelo Iglesias
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PLANOS
Los planos dan las FORMAS Y DIMENSIONES de los elementos involucrados , si son de tipo REPRESENTATIVOS y la FUNCION Y
SISTEMATIZACION de cada uno sin son de SIMB B ÓL ICO tipo SIM
Ing. Marcelo Iglesias
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TIPOS DE PLANOS PLANOS
1) PLA PLANOS NOS DE REPRESENT REPRESENTA ATIVOS 1.1 PLANOS PLANOS DE DE COMPONE COMPONENTE NTES S 1.2 PLANOS PLANOS DE SUBC SUBCONJ ONJUN UNTO TOS SY CONJUNTOS
2) PL PLA ANO NOS S SIM SIMBO BOLIC LICOS OS Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE PLANOS REPRESENTATIVO
Ing. Marcelo Iglesias
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PLANOS SIMBÓLICOS
EJEMPLOS: •
CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
•
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
•
CIRCUITOS NEUMÁTICOS
•
CIRCUITOS HIDRAÚLICOS
•
PROCESOS QUÍMICOS
•
OTROS Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE PLANOS SIMBÓLICOS
Ing. Marcelo Iglesias
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LISTA DE MATERIALES DA EL TIPO Y CANTIDAD DE CADA UNO DE LOS MATERIALES NECESARIOS PARA FABRICAR EL PRODUCTO ES UN STANDARD PARA MEDIR EL CONSUMO DE LOS MISMOS, ES DECIR COMPARA CANTIDADES CONSUMIDAS PARA DETECTAR DESVIACIONES Ing. Marcelo Iglesias
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ESPECIFICACIÓN ES UN DOCUMENTO QUE ESTABLECE LAS CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UN MATERIAL, UN PRODUCTO O SERVICIO PA RA SER CONSIDERA DO A PTO .
PARA CADA CARACTERISTICA ESTABLECE VALORES DESEADOS,O LIMITES ADMISIBLES Ing. Marcelo Iglesias
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LIMITES DE ESPECIFICACIÓN
SON LOS VALORES LÍMITES ESTABLECIDOS POR LA ESPECIFICACION PARA LA CARACTERISTICA CONSIDERADA
Ing. Marcelo Iglesias
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LIMITES DE ESPECIFICACIÓN LÍMITE SUPERIOR DE ESPECIFICACIÓN VALOR MEDIDO
LSE
X Mn ( VALOR NOMINAL)
LIE LÍMITE INFERIOR DE ESPECIFICACIÓN Ing. Marcelo Iglesias
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ESPECIFICACIÓN
Antiguamente era una relación de parámetros técnicos de diseño. Hoy se entiende por especificación: Al co njun to de atributos qu e debe tener el pro duc to para satisfacer las necesidades del cliente Ing. Marcelo Iglesias
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INTERCAMBIABILIDAD
ES LA FABRICACIÓN DE PIEZAS CASI EXACTAMENTE IGUALES QUE PUEDEN SUSTITUIRSE SIN ADAPTACIÓN (AJUSTE) EN CUALQUIER PARTE Y LUGAR
Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE INTERCAMBIABILIDAD
El siguiente croquis muestra el avión europeo Airbus, cuyas partes son fabricadas en diversos países: Alemania Inglaterra España Rusia Italia Israel Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE INTERCAMB IA B ILIDA D
Ing. Marcelo Iglesias
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INTERCAMBIABILIDAD
La fabricación intercambiable se ha obtenido mediante la aplicación de toleracias y juegos o aprietes para establecer el ajuste deseado,o en otras palabras , mediante la definición de medidas límites de las piezas de acoplamiento
Ing. Marcelo Iglesias
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AJUSTES Y TOLERANCIAS Ing. Marcelo Iglesias
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1) AJUSTES Y TOLERANCIAS 2) AJUSTES CON APRIETE
Ing. Marcelo Iglesias
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NORMAS DE AJUSTES Y TOLERANCIA -ISO R 286 -IRAM 5001 , 5002 , 5003, 5004 -DIN 7157 -JIS 040 -USAS B.4.1 (SISTEMA NORTE AMERICANO) -OTRAS Ing. Marcelo Iglesias
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NORMAS IRAM DE AJUSTES Y TOLERANCIA
IRAM 5001Tolerancias y ajustes - Definiciones fundamentales IRAM 5002 Sistema de tolerancia IRAM 5003 Sistema de ajuste de agujero único IRAM 5004 Sistema de ajuste de árbol único
Ing. Marcelo Iglesias
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DIMENSIÓN
ES EL NÚMERO QUE ACOPAÑADO DE UNA UNIDAD EXPRESA LA LONGITUD, EL ANCHO, EL DIÁMETRO, EL ÁNGULO ,ETC .., DE UNA DETERMINADA PIEZA
Ing. Marcelo Iglesias
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DIMENSIÓN REAL
ES LA DIMENSIÓN MATERIAL DE LA PIEZA
Ing. Marcelo Iglesias
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MEDIDA
ES UNA DESIGNACION DE MAGNITUD
Ing. Marcelo Iglesias
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MEDIDA (COTA O DIMENSIÓN) NOMINAL
ES EL VALOR NUMÉRICO O COTA CONSIGNADA EN EL DIBUJO (PLANO)
Ej. : Mn = 30,8 mm Ing. Marcelo Iglesias
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LÍNEA DE CERO ES LA LINEA RECTA A PARTIR DE LA CUAL SE REPRESENTAN LAS DISCREPANCIAS. LA LINEA CERO ES LA LÍNEA DE DISCREPANCIA NULA Y CORRESPONDE A LA DIMENSION NOMINAL
Ing. Marcelo Iglesias
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LÍNEA DE CERO AGUJERO
Línea cero
eje
Ing. Marcelo Iglesias
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MEDIDA (COTA O VALOR) NOMINAL Define la línea de cero, con respecto a la cual se Toman las discrepancias. Estas serán positivas hacia arriba y negativas hacia a bajo de de la línea de cero (+)
Linea 0= Medida nominal Medida nominal
(-)
Ing. Marcelo Iglesias
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LÍMITES DE MEDIDA O DIMENSIONES LIMITES Son las dimensiones Máximas y mínimas que puede tener una pieza o Son las medidas máxima y mínima admisibles para una dimensión específica Ing. Marcelo Iglesias
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LÍMITES DE MEDIDA O DIMENSIONES LÍMITES
Mmax (o LSE) Valor máximo o Límite Superior de la especificación o especificado. Es la mayor de las medidas(o valores)límites
Mmin (o LIE) Valor mínimo o Límite Inferior de la especificación o especificado. Es la menor de las medidas(o valores)límites
Ing. Marcelo Iglesias
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DISCREPANCIAS SON LAS DIFERENCIAS DE LAS MEDIDAS EXTREMAS ADMITIDAS PARA UNA COTA, CON LA COTA NOMINAL SUPERIOR
s=Mmax - Mn
INFERIOR
i=Mmin - Mn
DISCREPANCIAS
Ing. Marcelo Iglesias
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DISCREPANCIAS AGUJERO S I i
Línea cero
s eje
Ing. Marcelo Iglesias
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SIGNO DE LAS DISCREPANCIAS La discrepancia es positiva cuando la medida nominal es menor que la medida límite y en caso contrario negativa M límite (Mmax o Mmin)
Mn
Ing. Marcelo Iglesias
0
34
TOLERANCIA ES LA VARIACION TOTAL ADMISIBLE DEL VALOR DE UNA DIMENSION ES LA DIFERENCIA ENTRE LA DIMENSION MAXIMA Y LA MINIMA ES LA DIFERENCIA ALGEBRAICA ENTRE LA DISCREPANCIA SUPERIOR Y LA INFERIOR Ing. Marcelo Iglesias
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TOLERANCIA
T = LSE - LSI T = Tolerancia oleran cia LSE = Límite superior superior de la especificación especificación LIE = Límite inferior de la especificación
Ing. Marcelo Iglesias
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TOLERANCIA
Otra fo rm a de defin ic ió ión n .....
T= s- i T
= Tolerancia oleranc ia s = Di Discre crepanci ciaa su superior i = Discrepancia inferior Ing. Marcelo Iglesias
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TOLERANCIA LSE (Mmax) s T= s- i
Mn
T=LSE-LSI
i LIE (Mmin) Ing. Marcelo Iglesias
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TOLERANCIA vs COSTO TOLERANCIA
COSTO Ing. Marcelo Iglesias
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MEDIDA TOLERADA ES LA DADA DADA EN LOS DIBUJOS (PLANOS) (PLANOS) COMPUESTA POR LA MEDIDA NOMINAL Y LAS DISCREPAN DISCREPANCIAS CIAS
Ej. : M = ( 30,8 ± 0,05) mm Ing. Marcelo Iglesias
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TIPOS DE TOLERANCIAS TOLERANCIA SIMÉTRICA
EJEMPLOS
40,7
0,1
40,7
+0,15 - 0,05
BILATERAL
UNILATERAL
+0,15 40,7+ 0,05
- 0,15
+0,03
40,7- 0,05 40,7 0
Ing. Marcelo Iglesias
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ZONA DE TOLERANCIA Y DISCREPANCIA FUNDAMENTAL ZONA DE TOLERANCIA Es la zona comprendida entre las dos líneas que representan los límites de tolerancia , representando el valor y la posición de la tolerancia con relación a la línea de cero DISCREPANCIA FUNDAMENTAL Es una de las discrepancias convencionalmente elegida para definir la posición de la zona de tolerancia con respecto a la línea de cero Ing. Marcelo Iglesias
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ZONA DE TOLERANCIA Y DISCREPANCIA FUNDAMENTAL Zona de Tolerancia
Discrepncia Fundamental
IT= Intervalo de tolerancia Ing. Marcelo Iglesias
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CALIDAD
Es la MAGNITUD de la TOLERANCIA Para una misma medida nominal se dispone de 18 calidades que van desde 01 hasta 16 ,identificadas como IT01,IT0,IT1….IT16
Ing. Marcelo Iglesias
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EJE Y AGUJERO
EJE = Toda pieza que es contenida
(independientemente de su forma)
AGUJERO = Toda pieza que con tiene
(independientemente de su forma) Ing. Marcelo Iglesias
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EJE Y AGUJERO EJE
Término utilizado convencionalmente para designar toda dim ensión exterior de una pieza, aún cuando no sea cilíndrica AGUJERO
Término utilizado convencionalmente para designar toda dim ensión interior de una pieza, aún cuando no sea cilíndrica Ing. Marcelo Iglesias
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NOMENCLATURA D = Diámetro Agujero = Discrepancia
d =diámetro eje ( o árbol)
S , s = superior I , i = inferior
L0= Línea de Cero IT = Intervalo de Tolerancia Eje
Sus dimensiones y discrepancias se indican con letra minúscula Agujero Sus dimensiones y discrepancias se indican con LETRA MAYUSCULA Ing. Marcelo Iglesias
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NOMENCLATURA
Mn
s i
+ s
Mn
- i
Sea cual sea el signo, la discrepancia superior se sitúa SIEMPRE encima de la dis crepanc ia inferior
+ s
Mn
+ i
Ing. Marcelo Iglesias
- s
Mn
- i 48
NOMENCLATURA AGUJERO L0 eje
Ing. Marcelo Iglesias
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INTERVALO DE TOLERANCIA (IT) Es , en un sistema de Ajustes y Tolerancia ,una cualquiera de las tolerancias del sitema AGUJEROS
IT = S - I
EJES
IT = s - i Ing. Marcelo Iglesias
50
POSICION INTERVALOS DE TOLERANCIA A
AGUJEROS H
zc
L0
h Dn a
ejes
ZC Ing. Marcelo Iglesias
51
POSICION INTERVALOS DE TOLERANCIA A
AGUJEROS J
Se cumple tanto para agujeros como para ejes Ing. Marcelo Iglesias
L0
Dn ZC 52
Ing. Marcelo Iglesias
53
Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE NOMENCLATURA
¿ QUE SIGNIFICA EN UN PLANO 23,5 F9?
Ing. Marcelo Iglesias
55
EJEMPLO DE NOMENCLATURA 23,5 F9 SIGNIFICA : a) 23,5 es el diámetro nominal b) F por ser una letra mayúscula indica que es un agujero La letra indica cuanto se apartan las dimensiones máximas y mínimas del valor nominal c) El número 9 indica la calidad de fabricación
Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE NOMENCLATURA IT9
F S I
L0 D max
D min
D n =23, 5
ESQUEMA Ing. Marcelo Iglesias
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EJEMPLO DE NOMENCLATURA
La denominación 23,5 f9 es un eje por ser letra minúscula
Ing. Marcelo Iglesias
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EJERCICIOS NOMENCLATURA Interpretar y realizar el gráfico correspondiente de modo similar al ejemplo •
50 G 8
•
50 E 6
•
23 J 8
•
50 e 9 Ing. Marcelo Iglesias
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EJERCICIOS NOMENCLATURA Interpretar y realizar el gráfico correspondiente de modo similar al ejemplo •
•
•
•
•
70 H7/ j6 20 G7/h6 70 g6/ J8 10 P7/h6 22 N7 / h6 Ing. Marcelo Iglesias
60
AJUSTE
ES LA RELACION QUE EXISTE ENTRE DOS PIEZAS ACOPLADAS EN LO QUE REFIERE AL ESPACIO QUE MEDIA ENTRE ELLAS
Ing. Marcelo Iglesias
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JUEGO (Ju) Es la diferencia existente entre las dimensiones, antes de la vinculación, del agujero y del eje, cuando esta diferencia es positiva,o sea cuando : D d
D
u J d
D d
Ju = D - d Ing. Marcelo Iglesias
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APRIETE (AP) Es el valor absoluto de la diferencia entre las dimensiones,antes de su vinculación , del agujero y eje,cuando esta diferencia es negativa: D d p A d
D
Ap=- Ju Ing. Marcelo Iglesias
D d
Ap = d - D 63
APRIETE (AP)
Ap = - Ju Ap = - ( D- d) Ap = - D + d
Ap= d - D Ing. Marcelo Iglesias
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OBTENCIÓN DE LA UNIDAD INTERNACIONAL DE TOLERANCIA Para obtenerla se procedió a realizar varias experiencias en diversos procesos de mecanizado. Objetivo. Lograr lotes de piezas de diferentes medidas específicas fijando las condiciones de fabricación: a) b) c) d) e)
Material Proceso de mecanizado Máquina Operador Condiciones de mecanizado Ing. Marcelo Iglesias
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OBTENCIÓN DE LA UNIDAD INTERNACIONAL DE TOLERANCIA Se mecanizó un lote de “n” árboles cilíndricos, los cuales fueron mecanizados al diámetro d. Luego de fabricados, se los midió y detectó que existían variaciones en la medidas, llamando : dmax= valor máximo del grupo de diámetros dmin= valor mínimo del grupo de diámetros
Ing. Marcelo Iglesias
66
Ing. Marcelo Iglesias
67
OBTENCIÓN DE LA UNIDAD DE TOLERANCIA De la experiencia surge que el gráfico sigue una ley parabólica cúbica
i
c
3
d
La norma designa con i a la tolerancia
Ing. Marcelo Iglesias
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ANALISIS DE LA UNIDAD DE TOLERANCIA
IT 12
IT 11
IT 10 IT 9 IT 8 IT 5
Ing. Marcelo Iglesias
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UNIDAD INTERNACIONAL DE TOLERANCIA
i
0,45 d 0,001d 3
i en m denmm
Ing. Marcelo Iglesias
70
UNIDAD DE TOLERANCIA
Donde d se obtiene como:
Promedio geométrico
dmax= valor máximo del grupo de diámetros dmin= valor mínimo del grupo de diámetros Ing. Marcelo Iglesias
71
TOLERANCIA FUNDAMENTAL (IT)
EN UN SISTEMA NORMALIZADO DE TOLERANCIAS Y AJUSTES, UNA CUALQUIERA DE LAS TOLERANCIAS DEL SISTEMA
Ing. Marcelo Iglesias
72
TOLERANCIAS FUNDAMENTALES (18)
SE REPRESENTAN MEDIANTE NUMEROS 01, 0 y 1 hasta 16 Ing. Marcelo Iglesias
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DETERMINACION CALIDAD TOLERANCIAS
IT = k i Donde: i= unidad internacional de tolerancia k =razón de la progresión geométrica correspondiente a una serie de Renard
Ing. Marcelo Iglesias
74
DETERMINACION CALIDAD TOLERANCIAS
En consecuencia la serie se construye del modo siguiente IT ( n )= IT (n-1) * k
Ing. Marcelo Iglesias
75
DETERMINACION CALIDAD TOLERANCIAS
IT 6 = 10 i IT 7 = (10 (10 * 1,6 1,6)) i
IT 7 = IT 6 * 1,6
IT n = IT (n-1) * 1,6 Ing. Marcelo Iglesias
76
CALIDAD DE LAS TOLERANCIAS
IT 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1000i
Ing. Marcelo Iglesias
77
CALIDAD DE LAS TOLERANCIAS
IT 01 Valores en m para mm
IT 0
IT 1
0,3+0,008d 0,5+0,012d 0,8+0,020d
Ing. Marcelo Iglesias
78
CALIDAD DE LAS TOLERANCIAS
PARA LAS CALIDADES 2 a 4 LAS TOLERANCIAS SE ESCALONARON APROXIMADAMENTE SEGUN UN A PROGRESION GEOMETRICA ENTRE LOS VALORES DE LAS CALID IDA ADES 1 a 5
Ing. Marcelo Iglesias
79
DETERMINACION CALIDAD TOLERANCIAS
IT1=0,8+0,020d= VALOR=DATO IT2 = IT1 k1 IT3 = IT2 k1 IT4 = IT3 k1 IT5 = IT4 k1 Ing. Marcelo Iglesias
80
DETERMINACION CALIDAD TOLERANCIAS
IT2 = IT1 k1 IT3 = IT2 k1= IT1 k1k1=IT1k12 IT4 = IT3 k1= IT1 k12 k1= IT1 k13 IT5 = IT4 k1 = IT1 k13 k1 = IT 1 k14 IT5 = IT 1 k14 Ing. Marcelo Iglesias
81
CALIDAD DE LAS TOLERANCIAS
Ing. Marcelo Iglesias
82
CALIDAD DE LAS TOLERANCIAS
Ing. Marcelo Iglesias
83
CALIDAD DE LAS TOLERANCIAS
Ing. Marcelo Iglesias
84
EJERCICIO TABLA DE TOLERANCIA
Calcular los valores de los intervalos de tolerancia y comparar con los valores normalizados de tabla para una pieza de diámetro nominal 30 mm (GRUPO DE DIÁMETROS ENTRE 30mm HASTA 50 mm)
Ing. Marcelo Iglesias
85
USO DE LAS CALIDADES AGUJEROS Calibres P/NP
1
2
3
4
Calibres P/NP
Acoplamientos
5
6
7
8
9
Para tolerancias bastas y Piezas aisladas
10 11 12 13 14 15 16
Acoplamientos
Ejes Ing. Marcelo Iglesias
Para tolerancias bastas y Piezas aisladas 86
USO DE LAS CALIDADES
1
2
3
4
Gran Precisión Calibres P/NP
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
Para piezas que n o aju s tan con otras
Mecánica Mecánica Fina Corriente Tolerancias grandes Convenientes para ajustes Ing. Marcelo Iglesias
(laminación,prensa,forja,
fundición) 87
USO DE LAS CALIDADES
IT 6
RECTIFICADO
IT 7- 8
ESCARIADO,BROCHADO
IT 9 IT 15-16
IT 5
TORNEADO FORJADO,FUNDICIÓN TOP E ECO NÓMICO Ing. Marcelo Iglesias
88
USO DE LAS CALIDADES IMPORTANTE En general : Conviene tomar una calidad MAYOR para AGUJEROS que para ejes
Ej. :
70 H7 / j6 Ing. Marcelo Iglesias
89
SISTEMAS DE AJUSTE
SISTEMA DE AGUJERO UNICO (SAU)
•
SISTEMA DE EJE UNICO (SEU)
•
Ing. Marcelo Iglesias
90
SISTEMA DE EJE ÚNICO Y AGUJERO ÚNICO
SISTEMA DE AGUJERO ÚNICO
SISTEMA DE eje ÚNICO
Ing. Marcelo Iglesias
91
TIPOS DE AJUSTES Se clasifican según permitan o no el desplazamiento relativo de las piezas vinculadas en : Giratorios
MOVILES D d
Deslizantes Prensados
FIJOS D d
Forzados Etc. Ing. Marcelo Iglesias
92
TIPOS DE AJUSTE
•
AJUSTE CON APRIETE
•
AJUSTE CON JUEGO
•
AJUSTE INDETERMINADO
Ing. Marcelo Iglesias
93
AJUSTE CON APRIETE
ES AQUEL EN EL CUAL AL VINCULAR DOS PIEZAS, SIEMPRE SE OBTIENE UNA DEFORMACION, Y LAS PIEZAS QUEDAN SOLIDARIZADAS ENTRE SI
Ing. Marcelo Iglesias
94
AJUSTE CON JUEGO
ES AQUEL EN EL CUAL AL VINCULAR LASPIEZAS, EXISTE JUEGO ENTRE LAS DOS PIEZAS, DE MANERA QUE UNA PUEDA MOVERSE RESPECTO DE LA OTRA
Ing. Marcelo Iglesias
95
AJUSTE INDETERMINADO
ES AQUEL CASO EN QUE PUEDE PRESENTARSE INDISTINTAMENTE JUEGO O APRIETE
Ing. Marcelo Iglesias
96
TIPOS DE AJUSTE
Ajuste con Juego
Ajuste Indeterminado
Ing. Marcelo Iglesias
Ajuste c o n A p r i et e
97
TIPOS DE AJUSTE Ajuste con Juego Ajuste Indeterminado
Dmin dmax
Si Dmax con dmin da juego y Dmin con dmax da apriete Dmax dmin
Ajuste c o n A p r i et e
Ing. Marcelo Iglesias
98
JUEGOS Y APRITES MAXIMOS Y MINIMOS
Ju max = Dmax - dmin Ju min= Dmin - dmax Ap min = dmin - Dmax Ap max = dmax - Dmin
Ing. Marcelo Iglesias
99
EJERCICIOS Y USO DE TABLAS
•
•
•
•
50 G 8 50 E 6 23 J 8 50 e 9
Ing. Marcelo Iglesias
100
SISTEMAS DE AJUSTE
SISTEMA DE AGUJERO UNICO (SAU)
•
SISTEMA DE EJE UNICO (SEU)
•
Ing. Marcelo Iglesias
101
SISTEMAS DE AGUJERO UNICO (SAU)
El sistema de agujero único es un sistema de ajustes cuyo límite mínimo de cada medida de agujero es básico. El ajuste deseado se obtiene variando la discrepancia del eje y las tolerancias de las piezas acopladas Ing. Marcelo Iglesias
102
SISTEMAS DE EJE UNICO (SEU) El sistema de eje único es un sistema de ajustes cuyo límite máximo de cada medida de eje es básico.El ajuste deseado se obtiene variando la discrepancia del agujero y las tolerancias de las piezas acopladas
Ing. Marcelo Iglesias
103
TIPOS DE AJUSTE SAU
Apriete Juego
0
Juego
JUEGO (o giratorio) Juego apreciable
APRIETE INCIERTO (odeslizante) (o fijo) Muy poco Juego
Ing. Marcelo Iglesias
104
SISTEMAS DE AJUSTE SAU L0
H
SEU IT= S
I=0 S = IT La discrepancia inferior es nula
L0
h
- IT= i
s=0 i = - IT La discrepancia superior es nula
Ing. Marcelo Iglesias
105
TIPOS DE AJUSTES SAU H
eje
H
eje
eje H
L0
eje Juego
SEU
Agu h
Incierto Agu h
Ing. Marcelo Iglesias
Agu
Apriete
h Agu
L0
106
AJUSTES HOMOLOGOS SON AJUSTES QUE PRESENTAN LOS MISMOS VALORES DE JUEGO O APRIETE PARA SISTEMAS DE AGUJERO UNICO O EJE UNICO H7/g6
G7/h6
H7/j6
J7/h6
H7/p6
P7/h6 Ing. Marcelo Iglesias
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EJERCICIOS Y USO DE TABLAS Calcular los juegos y aprietes para: • • • • • • • • • •
70 H7/j6 10 H4/g6 10 H7/p6 10 G7/h6 10 J7/h6 10 P7/h6 70 g6/ J8 70 G6/ h5 22 h6/ J7 22 N7 / h6
Indicar si es SAU o SEU cuando corresponda y el tipo de ajuste Ing. Marcelo Iglesias
108
EL ECCION DEL SISTEMA DE A JUSTE
Ing. Marcelo Iglesias
109
ELECCIÓN DEL SISTEMA
DE AJUSTE E INSTRUMENTAL
Ing. Marcelo Iglesias
110
PA RTES DE U NA UNIÓN RO SCA DA
Ing. Marcelo Iglesias
111
ACOTACION DE UN TORNILLO
M 20
Ing. Marcelo Iglesias
112
ACOTACION DE UN AGUJERO ROSCADO
0 2 M
Ing. Marcelo Iglesias
113
POSICIONES DE TOLERANCIA EN ROSCAS Roscas interiores (internas) Posiciones de Tolerancias
Roscas exteriores (externas)
HyG
h, g, f , e
Ojo: la combinación H/h NO PERMITE JUEGO ALGUNO, cualquier otra combinación si Ing. Marcelo Iglesias
114
TOLERANCIA DE LOS DIÁMETROS TUERCA: -DIÁMETRO MENOR: 4,5,6,7,8 -DIÁMETRO MEDIO : 4,5,6,7,8 tornillo: -diámetro mayor: 4,6,8 -diámetro medio : 3,4,5,6,7,8,9 Ing. Marcelo Iglesias
115
ELECCIÓN DE LA CALAIDAD DE TOLERANCIA
Las más comúnmente usadas ,son las 3 siguientes para longitud de atornillado normal : Fina : calidad de tolerancia 4 Media : calidad de tolerancia 6 Basta : calidad de tolerancia 8
Ing. Marcelo Iglesias
116
POSICIONES DE TOLERANCIA EN ROSCA ROSCA DE TUERCA IT
S I i
Línea cero
s IT rosca de tornillo Ing. Marcelo Iglesias
117
POSICIONES DE TOLERANCIA EN ROSCA En un acoplamiento roscado se utilizan para: TUERCAS
Posición G,H
H:
I=0
tornillos
Posición e, f, g, h
h:
s=0
Ing. Marcelo Iglesias
118
SISTEMA NORTE AMERICANO DE AJUSTES Y TOLERANCIAS NORMAS USA B.4.1
Ing. Marcelo Iglesias
119
SISTEMA NORTE AMERCANO DE AJUSTES Y TOLERANCIAS Símbolos de los ajustes ( no se colocan en los planos) RC: ajuste deslizante con juego LC: ajuste con juego para localización LT: ajuste de transición con juego o interferencia LN: ajuste de interferencia para localización FN: ajustes forzados o por contracción Ing. Marcelo Iglesias
120
SISTEMA NORTE AMERCANO DE AJUSTES Y TOLERANCIAS Estos símbolos se utilizan junto con números y representan la clase de ajustes RC1 a RC9 LC1 a LC 11 LT1 a LT 16 LN 1 a LN 3 FN1 a FN5
CLA SES DE AJUSTES
Los valores de diámetros son en inch y los límites de tolerancias en inch, los símbolos H6,h5, etc. corresponden al sistema ISO pero en inch Ing. Marcelo Iglesias
121
MEDICIÓN POR ATRIBUTOS
- CALIBRES PASA / NO PASA (GO/ NO GO) ( o calibres de límites o diferenciales) - CALIBRES FUNCIONALES
Ing. Marcelo Iglesias
122
TIPOS DE CA L IB RES DE L ÍMITE
Ing. Marcelo Iglesias
123
CALIBRE DE LÍMITE
Es el calibre que representa una medida límite (máxima o mínima) dentro de la cual la pieza es aceptable
Ing. Marcelo Iglesias
124
CALIBRE DE LÍMITE DE DESGASTE
Es el calibre que sirve para determinar cuando un calibre de límite o un calibre funcional ha alcanzado el máximo desgaste admisible
Ing. Marcelo Iglesias
125
CALIBRE TAPÓN
Es el calibre cuyas superficies exteriores de medición son diseñadas de tal forma que sirven para comprobar la dimensión y el contorno, o solo una de estas dos características, de un agujero o cavidad
Ing. Marcelo Iglesias
126
CALIBRE ANILLO
Es un calibre de recepción cuyas superficies interiores de verificación son cilíndricas
Ing. Marcelo Iglesias
127
CLASIFICACIÓN DE CALIBRES POR ATRIBUTOS
- FIJOS - AJUSTABLES
Ing. Marcelo Iglesias
128
CLASIFICACIÓN DE CALIBRES POR ATRIBUTOS CALIBRE AJUSTABLE: Es el que puede ser ajustado a cualquier dimensión con límites, dentro de una gama general de medidas CALIBRE FIJO: Es el calibre fabricado a una medida exacta y que no puede ser ajustado de ninguna manera
Ing. Marcelo Iglesias
129
CALIBRES PASA
Es el calibre con el que se comprueba que la dimensión de la pieza no es menor que el límite inferior en los agujeros o mayor que el límite superior en los ejes. Es decir: fija el límite el límite de máximo material , debiendo durante la verificación pasar por el.
Ing. Marcelo Iglesias
130
CALIBRES NO PASA
Es el calibre con el que se comprueba que la dimensión de la pieza no es mayor que el límite superior en los agujeros o menor que el límite inferior en los ejes. Es decir: fija el límite el límite de mínimo material , debiendo durante la verificación no pasar por el.
Ing. Marcelo Iglesias
131
JERARQUÍA DE CALIBRES POR ATRIBUTOS
- CALIBRE PATRÓN ( MASTER) - CALIBRE VERIFICACIÓN - CALIBRE DE TRABAJO (WORKING)
Ing. Marcelo Iglesias
132
JERARQUÍA DE CALIBRES POR ATRIBUTOS
CALIBRE PATRÓN ( MASTER) Son los calibres que se construyen con sus dimensiones básicas y la mayor precisión posible, y se emplean como referencia ,por ejemplo, en la verificación ,inspección o puesta a punto de los calibres de trabajo
Ing. Marcelo Iglesias
133
JERARQUÍA DE CALIBRES POR ATRIBUTOS
CALIBRE DE VERIFICACIÓN Son los que usa el fabricante o el comprador en la aceptación de un producto Siempre debe aplicarse una tolerancia de fabricación y cuando se pueda debe incluirse en el diseño de estos calibres el desgaste admisible
Ing. Marcelo Iglesias
134
JERARQUÍA DE CALIBRES POR ATRIBUTOS
CALIBRE DE TRABAJO (WORKING) Son los que usan para inspeccionar las piezas durante la producción Como el producto debe encontrarse dentro de los límites del calibre de verificación ,los calibres de trabajo deben tener límites dimensionales , de acuerdo con las tolerancias y desgaste admisible del calibre, ligeramente más estrechos que los especificados para los calibres de verificación Ing. Marcelo Iglesias
135
TIPOS DE CALIBRES DE LÍMITE ( PASA/NO PASA) PARA AGUJEROS
-CALIBRE DE CONTACTO TOTAL -CALIBRE DE CONTACTO PARCIAL -CALIBRE DE CONTACTO PUNTUAL
Ing. Marcelo Iglesias
136
TIPOS DE CALIBRES DE LÍMITE ( PASA/NO PASA) PARA EJES
-CALIBRE DE CONTACTO TOTAL
(ANILLOS) -CALIBRE DE CONTACTO PARCIAL
(HERRADURAS)
Ing. Marcelo Iglesias
137
FORMAS DE LOS CALIBRES PASA / NO PASA TAPÓN PLANO MEDIDA FINAL DE ESFERA HERRADURA
Ing. Marcelo Iglesias
138
FORMAS DE LOS CALIBRES PASA / NO PASA CALIBRES LISOS
Ing. Marcelo Iglesias
139
CALIBRES DE HERRADURAS PASA / NO PASA
Herraduras regulables
Herraduras fijas
Ing. Marcelo Iglesias
140
CALIBRES ROSCADOS
Tapón
Anillo Ajustable
Anillo Fijo
Ing. Marcelo Iglesias
141
AGUJERO CA L IB RE TA PÓN
NP P
Ing. Marcelo Iglesias
142
Ing. Marcelo Iglesias
143
NP
P
Ing. Marcelo Iglesias
144
Ing. Marcelo Iglesias
145
Ing. Marcelo Iglesias
146
CALIBRES PASA/NO PASA
Ing. Marcelo Iglesias
147
CALIBRES TAPONES PASA NO PASA
Ing. Marcelo Iglesias
148
FORMAS CALIBRES TAPONES PASA / NO PASA
Ing. Marcelo Iglesias
149
CALIBRES DE CONTROL PARA ESTRIADOS
Ing. Marcelo Iglesias
150
CALIBRES CÓNICOS
Tapón liso cono ISO
Anillo liso cono ISO
Tapón liso cono MORSE
Anillo liso cono MORSE
Calibre tapón para Rosca cónica Ing. Marcelo Iglesias
151
CALIBRES CÓNICOS Calibres cónicos para cabeza de eje y brida de mandril Tampón DIN 55028 / DIN55029 Anillo DIN 55026 / DIN 55027
Calibre cónico con fuerte conicidad DIN 2080 DIN 69871
Tampón cónico DIN 2079 Anillo cónico DIN 2080
Tampones de ensayo de entre-centros
Ing. Marcelo Iglesias
152
OTROS TIPOS DE CALIBRES DE LÍMITES
Tapones lisos planos
Tapones lisos poligonales
Tapones reversibles con varillas Juegos de placas dobles
Varilla Estuche de varillas Calibres de agujeros Ing. Marcelo Iglesias
153
CALIBRES PARA CONTROL DE ANILLO
Ing. Marcelo Iglesias
154
Dim.nominal (mm) P
Agujeros NP
P
100
>100 hasta 250
Tapón cilindrico
Calibres de caras reducida
Tapón cilíndrico o Varillas de extensión esféricas
Calibres de caras reducidas o Varilla de extensión esféricas
>315 hasta 500
Varilla de extensión esféricas
Varilla de extensión esféricas
Calibres herraduras o anillos para dimensiones pequeñas
Instrumentos de lectura
Calibres herraduras
Instrumentos de lectura
Ejes NP
>250 hasta 315
Ing. Marcelo Iglesias
155
CALIBRES FUNCIONALES (function gauges)
Calibres para Piezas Estampadas (Checking fixture for Stamped Part) CALIBRES DE FORMA Y LOCALIZACIÓN
Ing. Marcelo Iglesias
156
CALIBRE FUNCIONAL (function gauge) Es el calibre que se utiliza para verificar la pieza, no necesariamente con las dimensiones y tolerancias indicadas en el dibujo (plano),sino simulando una pieza de acoplamiento diseñada de tal forma que asegure un funcionamiento perfecto o una instalación satisfactoria de la pieza verificada en las condiciones particulares de servicio a que estará sometida
Ing. Marcelo Iglesias
157
ESTAMPADO
Ing. Marcelo Iglesias
158
CALIBRES FUNCIONALES
CALIBRE FUNCIONAL
PIEZA
PASADORES Los agujeros deben pasar por los pasadores de verificación nominalmente situados, de diámetros especificados Ing. Marcelo Iglesias
159
CALIBRES FUNCIONALES PIEZA
PATRÓN
Ing. Marcelo Iglesias
160
CALIBRES FUNCIONALES TOLERANCIA PIEZA PATRÓN La pieza se verifica sobre el patrón La figura representa una pieza de chapa metálica, su tolerancia y el calibre funcional ( en este caso de forma)
Ing. Marcelo Iglesias
161
Pieza y Forma de Control Patrón Plantilla de control
Alambre o zonda Calibrada
Pieza Ing.Marcelo Iglesias
162
CALIBRES FUNCIONALES Calibre para un soporte de espejo retrovisor
Calibre de fijación para medir por variables con máquina de 3D
Calibre para Tubo doblado
Calibre para junta de estanqueidad de puerta Ing. Marcelo Iglesias
163
CALIBRES FUNCIONALES Calibre para Pieza Estampadas
Útil de control para verificar pieza de chapa estampada, fabricado en acero templado y con todas los calibres P/NP identificados por colores para agilizar el control de la pieza .
Útil de control para palanca de cambio (Checking fixture for Gear Lever )
Ing. Marcelo Iglesias
164
CALIBRES FUNCIONALES Calibre d is eñ ad o p ar a co ntro lar la pieza “vierteaguas” qu e esta situ ada ju s to d elan te d el cris tal delantero d e u n v eh íc u lo , qu e es fabricada en p lás tic o .
Ing. Marcelo Iglesias
165
DISEÑO DE CA L IB RES DE L ÍMITES
Ing. Marcelo Iglesias
166
DISEÑO CALIBRES P/NP
- LISOS
- ROSCADOS
Ing. Marcelo Iglesias
167
DISEÑO CALIBRES LISOS P /NP
Ing. Marcelo Iglesias
168
TOLERANCIAS GEOMETRICAS Es la diferencia admisible con respecto a las formas geométricas puras Ej.: Pieza cilíndrica: Ovalización, conicidad,etc
Forma pura
Tolerancias geometricas
Nunca deben superar las medidas límites Cuando existen tolerancias de forma se deben especificar en el plano Ing. Marcelo Iglesias
169
TOLERANCIA GEOMETRICA- CONCEPTO
Una pieza puede ser correcta desde un punto de vista dimensional (diámetros de las secciones dentro de tolerancia) y no ser apta para el montaje. En la fabricación de un producto se producen irregularidades geométricas, que pueden afectar la forma, posición y orientación de los diferentes componentes de una pieza.
Ing. Marcelo Iglesias
170 170
TOLERANCIA GEOMETRICA ( SEGÚN ASME Y14.5 ) Es el término general aplicado a la categoría de tolerancias usadas para controlar tamaño forma, perfil, orientación, localización y cabeceo ( 1.3.62) Ing. Marcelo Iglesias
171
172
CONDICION DE MATERIAL
MÁXIMO MATERIAL(MMC) Mas material hay en la pieza
(la pieza pesa mas) CONDICIÓN DE: MÍNIMO MATERIAL (LMC) Menos material hay en la pieza
(la pieza pesa menos) Ing. Marcelo Iglesias
173
CONDICION DE MATERIAL
Comentario - El límite de Máximo Material de un AGUJERO es la superficie cilíndrica de DIÁMETRO MÍNIMO - El límite de Máximo Material de un EJE superficie cilíndrica de DIÁMETRO MÁXIMO
es la
- El JUEGO MÍNIMO entre 2 elementos ensamblados se obtiene cuando los 2 estén realizados al MÁXIMO DE MATERIAL Ing. Marcelo Iglesias
174
CONDICION DE MATERIAL
MMC CARACTERÍSTICA INTERNA LMC CARACTERÍSTICA INTERNA
-
-
MMC CARACTERÍSTICA EXTERNA LMC CARACTERÍSTICA EXTERNA J UEG O MÍNIMO
JU EGO MÁXIMO
CARACTERÍSTICA INTERNA 50,030 50,000
49,990 49,971 CARACTERÍSTICA EXTERNA
Ing. Marcelo Iglesias
175
PRINCIPIO DE TAYLOR (1905) El control del LADO PASA debe hacerse con un CALIBRE que c om p ru eb e to do s lo s fac to res ( errores de forma) a la vez mientras que el LADO NO PASA debe hacerse mediante UNO O VARIOS CALIBRES que v er if iq u en p o r s ep arad o c ad a fac to r
Ing. Marcelo Iglesias
176
FORMAS CALIBRES PASA / NO PASA
Superficie
Superficie
Reducida
Completa
Puntas esfericas Ing. Marcelo Iglesias
177
ANALISIS DE LAS FORMAS CALIBRES PASA / NO PASA
NO PASA
PASA
MÍNIMO MATERIAL
MÁXIMO MATERIAL Ing. Marcelo Iglesias
178
ANALISIS DE LAS FORMAS CALIBRES NO PASA máximo
mínimo real
Calibre NP de puntas esféricas Ing. Marcelo Iglesias
179
ANALISIS DE LAS FORMAS CALIBRES PASA
real
Calibre PASA Ing. Marcelo Iglesias
180
CONTROL DE UN EJE
LADO PASA
CONTROLA EL DIÁMETRO MÁXIMO
LADO NO PASA
CONTROLA EL DIÁMETRO MÍNIMO
Ing. Marcelo Iglesias
181
CONTROL DE UN AGUJERO
LADO PASA
CONTROLA EL DIÁMETRO MÍNIMO
LADO NO PASA
CONTROLA EL DIÁMETRO MÁXIMO
Ing. Marcelo Iglesias
182
PARA AGUJEROS Y EJES
LADO PASA
Controla el diámetro mínimo de un agujero Controla el diámetro máximo de un eje
Controla el MÁXIMO MATERIAL
LADO NO PASA
Controla el diámetro mínimo de un eje Controla el diámetro máximo de un agujero
Controla el MÍNIMO MATERIAL
Ing. Marcelo Iglesias
183
FORMAS CALIBRES PASA / NO PASA NO PASA
PASA
MÍNIMO MATERIAL
MÁXIMO MATERIAL Ing. Marcelo Iglesias
184
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESGASTE DE LOS CALIBRES PASA/NO PASA - Naturaleza de la pieza - Rugosidad de la pieza - Calidad de fabricación del calibre - Presión coeficiente de rozamiento - Velocidad del movimiento relativo calibre / pieza
Ing. Marcelo Iglesias
185
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESGASTE DE LOS CALIBRES PASA/NO PASA
Calidad de fabricación del calibre Material del calibre Tratamiento térmico
Están vinculadas a la resistencia al desgaste
Tipo de mecanizado Capacidad técnica del tornero Ing. Marcelo Iglesias
186
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESGASTE DE LOS CALIBRES PASA/NO PASA -Tolerancias estrechas de la pza ( genera un menor juego, en consecuencia una mayor rozamiento entre pza y calibre) -Desgaste es mayor en piezas rectificadas que torneadas o fresadas -Local de inspección ( en laboratorio hay menor desgaste que taller pues hay menos polvo)
Ing. Marcelo Iglesias
187
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESGASTE DE LOS CALIBRES PASA/NO PASA - Dureza: A veces los calibres con baja dureza resisten mas el desgate Los calibres con superficies duras son mas aptos en taller por ser mas resistentes a lesiones Dureza de los calibres esta entre 56 HRc y 64 HRc
- Rugosidad del calibre - Rectificado mal hecho (se destruye por efecto de la temperatura una capa de 30 m a 50 m y puede llegar a 100 m) Ing. Marcelo Iglesias
188
DISMINUCIÓN DEL DESGASTE EN LOS CALIBRES PASA/NO PASA Posibles soluciones: - Cromado o nitrurado de las superficies de medición ( se debe elegir la aleación más apropiada) -Uso de placas de metal duro
Ing. Marcelo Iglesias
189
ANÁLISIS DE LA PROFUNDIDAD DE NITRURACIÓN Profundidad (mm)
Tiempo (minutos)
Resistencia al desgaste
Profundidad LÍMITE (mm)
Profundidad (mm) Ing. Marcelo Iglesias
190
CROMADO EN LOS CALIBRES PASA/NO PASA - Las investigaciones demuestran que en ALGUNOS CASOS (OJO NO SIEMPRE): Un c alibre c r o m a d o duró 50 v ec es m ás q u e u n o co nv encio nal ( calibre de acero al carbon o ,temp lado rectificado y pu lido) -El cromado es muy útil para la recuperación de
calibres fuera de medida (Cromado restaura dimensiones)
Ing. Marcelo Iglesias
191
AUMENTO DE LA RESISTENCIA AL DESGASTE
3 a 5 veces ( en algunos casos especiales hasta 10 veces, dependiendo esto del espesor de capa cromada y de la forma de aplicarla )
30 a 40 veces en relación a los fabricados en acero templado común
2 a 3 veces
Ing. Marcelo Iglesias
192
EXPERIENCIAS SOBRE DESGASTE DE CALIBRES PASA NO PASA REALIZADAS EN USA EN EL NATIONAL BUREAU OF STANDARS- NBS (HOY NIST)
Ing. Marcelo Iglesias
193
1)Materiales: -calibres hechos con distintos tipos de aceros - piezas de diferentes materiales 2)Pieza : anillo cilíndrico liso, cortado en 2 mitades 3) Ensayo : -La máquina de ensayo permitía que la pieza y el calibre recibieran movimientos relativos similares a los generados en el proceso de control -Las 2 partes del anillo ejercían sobre el calibre una presión constante y conocida, regulada mediante resortes -El anillo tenía un movimiento rotativo continuamente variable 4)Resultados: - Ver la tabla siguiente Ing. Marcelo Iglesias
194
Calibres hechos con
Piezas de
Acero al C,duro
Aluminio
Fundición
Acero Cromado
Acero nitrurado Acero rápido Stellite Acero de alto C y Cr Acero para instrumental . templado al aceite: duro (lima no toma) (lima toma) Acero para instrumental .con 1,5% de C: duro (lima no toma) (lima toma)
Cantidad de piezas controladas (movimiento de la máquina de ensayo) para 1 m de desgate del calibre tapón
Acero para bolillas de rodamientos Duro (lima no toma) (lima toma) Ing. Marcelo Iglesias
195
Calibres hechos con
Piezas de
Acero al C,duro
Aluminio
Acero Cromado
más de 80000
Acero nitrurado
18000
más de 80000
10000
Acero rápido
10000
10000
3200
Stellite
8800
7200
4000
Acero de alto C y Cr
3200
4000
3200
Acero para instrumental . templado al aceite: duro (lima no toma) (lima toma)
4800 20000
12000 24000
2000 4000
4000 15000
10000 20000
2000 1600
5000 10000
14000 12000
2000 1600
Acero para instrumental .con 1,5% de C: duro (lima no toma) (lima toma) Acero para bolillas de rodamientos Duro (lima no toma) (lima toma)
Después de 64000 movimiento el desgaste es de 0,25 m
Fundición
Ing. Marcelo Iglesias
más de 80000
196
ACEROS MAS USADOS GENERALMENTE EN LOS CALIBRES PASA/NO PASA
Aleaciones de Cr- Va con durezas de 58 HRC a 60 HRC TEMPLADOS,REVENIDOS Y ENVEJECIDOS
Ing. Marcelo Iglesias
197
DISEÑO CALIBRES FACTORES A TENER EN CUENTA
1) TOLERANCIA DE FABRICACIÓN DEL CALIBRE 2) LÍMITES DE DESGASTE 3) ERRORES DE MEDICIÓN
Ing. Marcelo Iglesias
198
DISEÑO CALIBRES NOMENCLATURA TOLERANCIA DE FABRICACION CALIBRES
Los errores en las dimensiones de un calibre de límites debido a las imperfecciones , propias del proceso de mecanizado, son tenidas en cuenta admitiendo una tolerancia de fabricación en su dimensión
Ing. Marcelo Iglesias
199
DISEÑO CALIBRES 1)TOLERANCIA DE FABRICACIÓN CALIBRES Dichas tolerancias de fabricación se designan con los siguientes símbolos H=Tolerancia de fabricación de los calibres para control de agujeros H1=Tolerancia de fabricación para calibres para control de ejes Hs=Tolerancia de fabricación de los calibres de varillas esféricas Ing. Marcelo Iglesias
200
SELECCIÓN DE TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN Región Dimensiones nominal (mm)
100
>100 hasta 250
P
H
H
NP
H
>250 hasta 315
>315 hasta 500
HS
Agujeros
HS
P
H1
Ejes NP
Ing. Marcelo Iglesias
Instrumentos de lectura
DISEÑO CALIBRES 1)TOLERANCIA DE FABRICACION CALIBRES Para LADO PASA la zona de tolerancia de fabricación se encuentra DENTRO de la ZONA DE TOLERANCIA DE LA PIEZA Para el LADO NO PASA la zona de tolerancia de fabricación se encuentra: 1) Para Diámetros nominales 180 mm Simétricamente al límite NO PASA de la pieza 2) Para Diámetros nominales 180 mm Desplazada hacia el interior de la zona de tolerancia de la pieza Ing. Marcelo Iglesias
202
DISEÑO CALIBRES SISTEMAS DE DIMENSIONES LÍMITES Dimensión teórica de un calibre de límites (dt) Es la dimensión a la cual se refieren la tolerancia de fabricación de un calibre. Su valor se relaciona con las dimensiones límite de la pieza Discrepancia teórica de un calibre de límites Es la diferencia entre la dimensión límite de máximo material de la pieza y la dimensión teórica del calibre . Se la simboliza: Z: en los calibres para agujeros Z1: en los calibres para ejes Ing. Marcelo Iglesias
203
DISEÑO CALIBRES SISTEMAS DE DIMENSIONES LÍMITES Zona de Desgaste Se extiende entre la línea correspondiente a la dimensión teórica del calibre y la línea límite de desgaste SE ESTABLE SOLAMENTE UNA ZONA DE DESGASTE PARA EL LA DO PA SA PUES ESTE LADO SE DESGASTA MAS QUE EL NO PASA,ya que el no pasa no debe pasar sobre la pieza y en consecuencia su desgaste es prácticamente nulo
Ing. Marcelo Iglesias
204
DISEÑO CALIBRES 2) LÍMITES DE DESGASTE Límite de Desgaste Es el VALOR EXTREMO de la ZONA DE DESGASTE para el lado PASA La posición del límite de desgaste se obtiene fijando la distancia de dicho límite al límite de máximo material de la pieza Las distancias se simbolizan como: Y: para calibre tapón Y1 : para calibre de herradura Ing. Marcelo Iglesias
205
DISEÑO CALIBRES 2) LÍMITES DE DESGASTE Límite de Desgaste Las distancias se simbolizan como: Y 0 Y1 0 Y=0 Y1 =0
Para IT IT8 Para IT IT8
Ing. Marcelo Iglesias
206
DISEÑO CALIBRES 3) ERRORES DE MEDICIÓN Se tienen en cuenta para cuando se verifiquen diámetros de : Dimensión nominal 180 mm De modo que : a)Se reduce la zona de desgaste del LADO PASA en un cierto valor, función de la calidad y el diámetro nominal b)La zona de tolerancia de fabricación en su LADO NO PASA se dispone, en un mismo valor, mas hacia el interior de la zona de tolerancia de la pieza Ing. Marcelo Iglesias
207
DISEÑO CALIBRES CALIBRES 3) ERRORES DE MEDICIÓN Las reducciones se simbolizan como: : para calibres tapón 1:
para calibres de herradura
Diámetros nominales 180 mm
=0
1
=0
Diámetros nominales 180 mm
0
1
0
Ing. Marcelo Iglesias
208
DISEÑO CALIBRES CALIBRES SISTEMA DE DIMENSIONES LÍMITES Z1
LADO PASA
IT EJE PIEZA
H1 p t
H1
LADO NO PASA H IT AGUJERO PIEZA H
d p n t
p n t
LADO NO PASA
d
d
Z
p t
d
LADO PASA Ing. Marcelo Iglesias
209
DISEÑO CALIBRES NOMENCLATURA TOLERANCIA DE FABRICACION CALIBRES H:
Tolerancia de fabricación de los calibres para control de agujeros. ( tapones)
H1:
Tolerancia de fabricación de los calibres para control de árboles o ejes. (ani (a nill llos os o he herr rrad adur uras as)) Tolerancia de fabricación de los calibres de varillas con extremos esféricos
Hs:
Ing. Marcelo Iglesias
210
DISEÑO CALIBRES NOMENCLATURA DESPLAZAMIENTOS PARA C/ NUEVOS Z:
Desplazamiento o discrepancia teórica para la obtención de lado PASA de los calibres para control de agujeros. ( ta tapo pone nes) s)
Z1:
Desplazamiento o discrepancia teórica para la obtención de lado PASA de los calibres para control de árboles es.. (ani (a nill llos os o he herr rrad adur uras as))
Ing. Marcelo Iglesias
211
DISEÑO CALIBRES CALIBRES P/NP NOMENCLATURA :
Desplazamiento que tiene en cuenta los errores de medición de los calibres para el control de agujeros mayores a 180 mm. ( ta tapo pone nes) s)
1:
Desplazamiento que tiene en cuenta los errores de medición de los calibres para el control de árboles mayores a 180 mm. ( he herr rrad adur uras as))
Ing. Marcelo Iglesias
212
DISEÑO CALIBRES NOMENCLATURA DISTANCIAS L. D. hasta 180 Y: Y:
Distancia para obtener el límite de desgaste de los calibres para control de agujeros hasta 180 mm y calidades de 5 a 8. ( ta tapo pone nes) s)
Y1:
Distancia para obtener el límite de desgaste de los calibres para control de árboles hasta 180 mm y calidades de 5 a 8. (ani (a nill llos os o he herr rrad adur uras as))
Ing. Marcelo Iglesias
213
DISEÑO CALIBRES NOMENCLATURA DISTANCIAS más 180 Y':
Distancia para obtener el límite de desgaste de los calibres para control de agujeros de más de 180 mm y calidades de 5 a 8. ( tapones)
Y'1:
Distancia para obtener el límite de desgaste de los calibres para control de árboles de más de 180 mm y calidades de 5 a 8. (herraduras)
Ing. Marcelo Iglesias
214
AGUJERO
IT PIEZA A CONTROLAR (AGUJERO)
IT LADO NO PASA (CALIBRE)
IT LADO PASA (CALIBRE)
H
Z L0 n i x m á M D
H/2
NP
P
y
D
dmin P
dmin NP
dmáx P
CA L IB RE TA PÓN
Desgaste que se produce en el
dmáx NP
LÍMITE DE DESGATE LADO PASA calibre (LDLP)
Ing. Marcelo Iglesias
215
IT PIEZA
IT LNP
IT LP
Z x n á i M m
D D
P
NP dmin P
dmáx P
H Y Z
H
L0 H/2 Y dmáx NP dmin NP
Dmin DMáx
SALEN DE TABLA
Ing. Marcelo Iglesias
216
CASO1) DISEÑO CALIBRES TAPONES 180 mm e IT IT8 LADO NO PASA H
D Máx. IT AGUJ. D Mín. Límite de desgaste Lado PASA
dmáx P
Z dmin P Y
dmáx NP dmin NP
H
H/2 L0
LADO PASA Ing. Marcelo Iglesias
217
CASO2) DISEÑO CALIBRES TAPONES 180 mm e IT IT8 LADO NO PASA dmáx NP
H
D Máx.
dmin NP
IT AGUJ.
dmáx P
Z
D Mín.
y=0
H
H/2
dmin P
LADO PASA Ing. Marcelo Iglesias
218
CASO 3) DISEÑO CALIBRES TAPONES 180 e IT IT8 LADO NO PASA D Máx.
dmáx NP
IT AGUJ.
dmin NP
H
dmáx P
H
D Mín. Límite de desgaste
Z dmin P Y' Y
H/2
LADO PASA Ing. Marcelo Iglesias
219
CASO4) DISEÑO CALIBRES TAPONES 180 mm e IT IT8 LADO NO PASA D Máx.
dmáx NP dmin NP
IT AGUJ. D Mín.
dmáx P
Z dmin P - Y'
H H
H/2
LADO PASA Ing. Marcelo Iglesias
220
IT PIEZA A CONTROLAR (EJE)
NP
dmin
dMáx
Límite de desgaste
Z1
P
P
Y1 H1
H1 NP Ing. Marcelo Iglesias
221
DISEÑO CALIBRES HERRADURAS 180 y IT IT8 LADO PASA Límite de desgaste
Y1 dmáx.
Z1 Dmáx P H1 IT Eje
d mín. D = LADO LD=LÍMITE DE DESGASTE
H1 /2
Dmin P Dmáx NP
H1 Dmin NP
LADO NO PASA
Ing. Marcelo Iglesias
222
DISEÑO CALIBRES HERRADURAS 180 y IT IT 8
d máx. IT Eje
LADO PASA Límite de desgaste 1 Y1 Y'1 Z1 Dmáx P H1/2 H1 Dmin P Dmáx NP
d mín.
H1
H1/2
1
H1/2 Dmin NP LADO NO PASA Ing. Marcelo Iglesias
223
DISEÑO CALIBRES HERRADURAS 180 mm e IT IT8 LADO PASA Z1 Dmáx P H1
d máx.
1
H1 /2
Límite de desgaste
Dmin P
IT Eje
Dmáx NP
dmín.
1
H1
H1 /2 H1 /2
Dmin NP
LADO NO PASA Ing. Marcelo Iglesias
224
DISEÑO CALIBRES HERRADURAS 180 mm e IT IT8 LADO PASA Límite de desgaste Y1 =0
d máx.
Z1 IT Eje
Dmáx P
H1
H1/2
Dmin P
Dmáx NP
d mín.
H1 Dmin NP
LADO NO PASA Ing. Marcelo Iglesias
225
CALIDAD PIEZA/CALIBRES IT de la Pieza
1 1 1 1 1 1 1 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
H
- 2 3 3 3 3 5 5 7 7 7 7
IT AG de Hs - 2 2 2 2 2 4 4 6 6 6 6 los calib. EJ H1 2 3 3 4 4 4 5 5 7 7 7 7 Ing. Marcelo Iglesias
226
H, Z, Y,
de Cal. Lim.
IT6 IT Símb. IT 6 Z - Z1 Y - Y1
-3 6 1- 1.5
Grupo de diámetros (mm) 18 30 50 180 30 50 80 250 13 16 19 29
2- 3
1- 1.5 1.5 - 3 6 Y´ - Y´1 -- - -- -- - -- 1 -- - -- -- - -H - Hs 1.2 2.5 H1 2 4
2.5 - 3.5 2.5 - 4 2-3 -- - --- - -2.5 4
Ing. Marcelo Iglesias
2-3 -- - --- - -3 5
250 315 32
5-7
6-8
4-5 2 – 3 2 7 10
5-6 2-3 3 8 12 227
H, Z, Y,
de Cal. Lim.
IT 7 IT Simb. IT 7 Z - Z1 Y - Y1
7 Y´ - Y´1 - 1 Hs H - H1
-3 10
Grupo de diámetros 18 30 50 180 30 50 80 250 21 25 30 46
1.5
3
3.5
4
7
8
1.5 --1.2 2
3 --2.5 4
3 --2.5 4
3 --3 5
6 3 3 7 10
7 3 4 8 12
Ing. Marcelo Iglesias
250 315 52
228
H, Z, Y,
de Cal. Lim.
IT 9 IT Simb. IT 9 Z - Z1 Y - Y1
9 Y´ - Y´1 - 1 Hs H - H1
-3 25
Grupo de diámetros 18 30 50 180 30 50 80 250 52 62 74 115
250 315 130
5
9
11
13
24
0 --1.2 2-3
0 --2.5 4-6
0 --2.5 4-7
0 --3 5-8
Ing. Marcelo Iglesias
21
0 0 -4 -6 4 6 7 8 10 - 14 12 - 16 229
EJEMPLOS DE POSIBLES DISEÑOS
FALTAN LAS TOLERANCIAS Ing. Marcelo Iglesias
230
EJEMPLOS DE POSIBLES DISEÑOS
Ing. Marcelo Iglesias
231
TABLAS DE DIMENSIONES DE LOS CALIBRES DE LÍMITES Existen tablas donde se pueden obtener las dimensiones de los calibres de límites a partir de los grupos de diámetros nominales -Tapón cilíndrico -Anillo cilíndrico -Herradura regulable -Moleteado de los calibres (DIN 82)
-Dimensiones de los mangos para calibres tapón(IRAM 5282) -Punta de centrado (DIN 332) - Dimensiones para otros calibres (AFNOR PN E 11-024, BS 1044 , otras normas) Ing. Marcelo Iglesias
232
EJERCICIOS DE DISEÑO DE CALIBRES DE LÍMITES Diseñar un calibre de límites para los siguientes casos: • • • •
• • • •
14 H8 40 g6 200 H7 23 J 8 22 h6 / J 7 22 N7 / h6 70 H7/ j6 150 H7/ g6 Ing. Marcelo Iglesias
233
EJERCICIOS INTEGRADOR Para la siguiente vinculación:
125 H7 / g6 1) Realizar un esquema de la vinculación 2)Calcular los diámetros máximos y mínimos de c/a pieza 3)Calcular juegos o ajustes 4) Indicar el sistema de vinculación 5) Indicar el tipo de ajuste 6) Diseñar para c/a pieza los correspondientes calibres de límites 7) Realizar un croquis de los calibres diseñados Ing. Marcelo Iglesias
234
DISEÑO CALIBRES P /NP PARA PIEZAS PRISMÁTICAS
Ing. Marcelo Iglesias
235
DISEÑO DE CALIBRES DE LÍMITES PARA PIEZAS PRISMÁTICAS Se trata de tolerancias de dimensiones longitudinales fijadas entre 2 superficies planas N N Sawin diseño una equivalencia entre los ajustes de piezas cilíndricas con los de prismáticas y los tabuló Diámetros (mm)
Dimensiones de la superficie de contacto ( cm2 )
3 hasta 6
0,5 a1,5
…………………
…………..
400 hasta 500
7500 hasta 1200 Ing. Marcelo Iglesias
236
DISEÑO DE CALIBRES DE LÍMITES PARA PIEZAS PRISMÁTICAS Consultar página 93 a 98 de Manual de Tolerancias y Ajustes Calibradores de Límites Autor: Ing. Diego C Donegani Editado por: IRAM
Ing. Marcelo Iglesias
237
DISEÑO CALIBRES ROSCADOS P /NP
Ing. Marcelo Iglesias
238
DISEÑO DE CALIBRE ROSCADOS P/NP
1) NORMAS 2) CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS - Rosca externa de una pieza roscada 3) DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO 4) FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Ing. Marcelo Iglesias
239
NORMAS
-DIN 13 -IRAM 5058 -OTRAS
Ing. Marcelo Iglesias
240
PARÁMETROS DE UNA ROSCA Tornillo
Ing. Marcelo Iglesias
241
PARÁMETROS DE UNA ROSCA Tuerca
Ing. Marcelo Iglesias
242
DESIGNACION ROSCA METRICA
ROSCAS PASOS NORMALES O REGULARES M 24 ROSCA MÉTRICA DE 24 mm DE DIÁMETRO EXTERIOR Y PASO NORMAL DE 3 mm ROSCAS PASOS FINOS Y EXTRAFINOS M 24 X 2 ROSCA MÉTRICA DE 24 mm DE DIÁMETRO EXTERIOR Y PASO FINO DE 2 mm M 24 X 1,5 ROSCA MÉTRICA DE 24 mm DE DIÁMETRO EXTERIOR Y PASO EXTRA FINO DE 1,5 mm
Ing. Marcelo Iglesias
243
DESIGNACION ROSCA METRICA – PASO NORMAL
M 20 LONGITUD DE ROSCADO NORMAL
M 20 x 2,5 – 6H M 20 x 2,5 – 6g Ing. Marcelo Iglesias
244
ACOTACION ROSCA METRICA – PASO FINO
M 20 x 1,5 LONGITUD DE ROSCADO NORMAL
M 20 x 1,5 – 6H M 20 x 1,5 – 6g Ing. Marcelo Iglesias
245
ZONA DE TOLERANCIA ROSCA METRICA Para Roscas sin indicación de la zona de ubicación de la tolerancia, se toma la misma con discrepancia fundamental H para la tuerca y g para el tornillo y las calidades 6 para ambas piezas quedando; H6 y g6 consideradas de calidad media. M 24 x 2
6H/6g
Si se desea otra tolerancia se debe agregar a la designación: M 24 x 2 – 6G/6h Ing. Marcelo Iglesias
246
ROSCA DE UNA TUERCA
Ø EXTERIOR
PASO
T. Ø FLANCO
T. Ø MENOR
M 24 x 2 – 4H 5H DISCREPANCIA FUNDAMENTAL = 0 ROSCA METRICA
Ing. Marcelo Iglesias
247
ROSCA DE UNA TUERCA
Ø EXTERIOR
PASO
T. Ø MEDIO T. Ø MENOR
M 24 x 1,5 – 5H DISCREPANCIA FUNDAMENTAL = 0 ROSCA METRICA
Ing. Marcelo Iglesias
248
ROSCA DE UN TORNILLO
Ø NOMINAL
PASO
T. Ø FLANCOS T. Ø EXTERIOR
M 20 x 1 – 5g 6g ROSCA METRICA
DISCREPANCIA FUNDAMENTAL = ( - )
Ing. Marcelo Iglesias
249
CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS Rosca externa de la pieza roscada M 12 X 1,5
Ing. Marcelo Iglesias
250
CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS
Al no tener indicación expresa de calidad y posicionado
6g
De DIN 13 parte 15 hoja 2-3 o IRAM 5058 Tabla 5 hoja 12 P=1,5 mm (Paso es dato) g
Ing. Marcelo Iglesias
=- 32 m
251
CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS p=1,5 mm (Paso es dato) =- 32 m g dn =diámetro nominal= 12 mm M 12 X 1,5 td =tolerancia diámetro exterior DATO d=diámetro exterior nominal L0
td d Ing. Marcelo Iglesias
dn= 12
252
CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS 1) Diámetro exterior nominal (d) d= dn- = 12,000 mm-0,032 mm= 11,968 mm 2) Tolerancia diámetro exterior (td) De DIN 13 parte 15 hoja 6 o IRAM 5058 Tabla 8 ,HOJA 17 Para p=1,5 e IT=6
td= 236 m
3) Obtención dmáx y dmin dmáx=dn=11,968 mm dmin= d-td=11,968 mm-0,236mm=11,732 mm Ing. Marcelo Iglesias
253
CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS 4) Diámetro de flancos nominal (d2) d2=d-0,64953 p
Fórm u la p ara el p erf il m é tr ic o ISO
d2= 11,968 mm-0,64953 x 1,5 mm= 10,993 mm 5) Tolerancia del diámetro de flancos (Td2) De DIN 13 hoja 7 parte 15 o IRAM 5058, tabla 6 , hoja 13 dn=12 mm Pertenece al grupo11,2mm a 22,4mm p=1,5 mm IT=6 Ing. Marcelo Iglesias
Td2=140 m 254
CÁLCULO DE DIMENSIONES ROSCADAS 6) Obtención de d2max y d2 min Con Td2=140 m=0,140 mm
se obtiene:
d2máx=d2=10,993 mm d2min= d2- Td2= 10,993 mm-0,140 mm= 10,853 mm
Ing. Marcelo Iglesias
255
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO
DATO:
M16 X 2 – 5 H AGUJERO ROSCADO ( PIEZA A CONTROLA R )
Ing. Marcelo Iglesias
256
MAYÚSCULA = AGUJERO ROSCADO ( HEMBRA) PIEZA TD2 A Td2 CONTROLAR
Tolerancia para el diámetro en los flancos de las piezas roscadas
minúscula = tornillo (macho) TPL
To ler an c ia d e f ab r ic ac ión para el diámetro de los flancos de los calibres t ap o n es r o s c ad o s P y NP
W= LÍMITE DE DESGASTE GO= PASA NG=NO GO = NO PASA WGO Límite de desgaste admisible de los calibres, tapón P y del anillo P WNG Límite de desgaste admisible de los calibres, tapón NP y del anillo NP
ZPL
Desplazamiento dentro de la tolerancia de la pieza para ubicar la tolerancia de fabricación TPL en los calibres tapones P NUEVOS Ing. Marcelo Iglesias
257
CALIBRE TAPÓN
PIEZA A CONTROLAR
Tapón NP L0
TD2 Tapón P Rosca hembra (pieza a controlar)
D2 n
D2 = Diámetro de flancos de la rosca hembra TD2 = Tolerancia del diámetro de flancos del AGUJERO ROSCADO (ros ca hem bra)
n=nominal Ing. Marcelo Iglesias
258
NP (tapón roscado) G N W x á m 2 D
n 2 D
TD2
TPL
LD NP
n i m 2 D
d min NP ZPL
L0
P N x á m d
O G W
LD P
TPL
d máx P d min P
P(tapón roscado)
LD=LD= Límite de desgaste Ing. Marcelo Iglesias
259
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO
FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE LOS DIÁMETROS MÁXIMOS Y MÍNIMOS (d máx y d min) PARA EL L A DO PA SA (P) Y EL L A DO NO PA SA (NP) DEL CALIBRE TAPÓN ROSCADO PARA EL DIÁMETRO DE FLANCOS (D2)
Ing. Marcelo Iglesias
260
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO LADO NO PASA ( NP) d min NP= D2n+TD2 d máx NP= D2n+TD2+ TPL LD NP= D2n+TD2+ (TPL/ 2) - WNG LADO PASA ( P) d min P= D2n+ ZPL- (TPL/2) d máx P= D2n+ ZPL+ (TPL/2) LD P= D2n+ ZPL - WGO Ing. Marcelo Iglesias
261
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO Se requiere conocer D2 TD2 TPL ZPL WNG WGO
Según perfil métrico ISO Sale de DIN 13 o IRAM 5058
Salen d e DIN 13 O IRA M 5345 h oj as 30 y 31
Ing. Marcelo Iglesias
262
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO D2= D2 = Dn Dn - 0, 0,64 6495 953 3P D2=16,000mm-0,64953 x 2 mm= 14,701 T D2
Sale de DIN 13 parte 15 hoja 4 o IRAM 5058
Dn= 16,000 mm Pertenece al grupo de diámetros 11,2 mm-22,4mm IT=5
Ing. Marcelo Iglesias
TD2=170 m
263
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO Para el agujero agujero roscado roscado (PIEZA A CONTROLAR) D2 min= Dn= 14,701 mm D2max= Dn + TD2 = 14,701 mm + 0,170 mm= 14,871 mm
Ing. Marcelo Iglesias
264
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO Para el calibre tapón roscado En función de TD2 obtenido anteriormente sale de IRAM IRAM 5345 Tabla Tabla 3 y tabla tabla 4 (hojas (hojas 30 y 31) : TPL = 11 m ZPL = 12 m WGO= WG O= 17 17,,5 m WNG= WN G= 11, 1,55 m Ing. Marcelo Iglesias
265
DISEÑO DE UN CALIBRE TAPÓN ROSCADO LADO LAD O NP( diámetro de flancos) d min NP= D2n+TD2 =14,701+0,170 =14,871 =14,871 mm d máx NP= D2n+TD2 D2n+TD2+ + TPL=14,701+0,170+0,011= 14,882 mm LDNP=D2n+TD2 LDNP= D2n+TD2+(TPL/ +(TPL/ 2)-WNG 2)-WNG=14,701+0,170+(0,011/2)+0,0115 =14,701+0,170+(0,011/2)+0,0115 LDNP=14,865 mm LADO P ( diámetro de flancos) LADO d min P=D2n P=D2n+ + ZPLZPL- (TPL/2)=14 (TPL/2)=14,701+ ,701+0,012-(0 0,012-(0,01 ,011/2)= 1/2)=14,707 14,707 mm d máxP=D2n máxP=D2n+ + ZPL+ ZPL+ (TPL/2)=14,701+0,012+(0,01 (TPL/2)=14,701+0,012+(0,011/2)= 1/2)=14,718mm 14,718mm LD P= D2n+ ZPL –WGO= 14,701+0,012-0,0175= 14,695 mm Ing. Marcelo Iglesias
266
DISEÑO DISEÑO DE UN CA L IB RE TA PÓN PÓN ROSC A DO
RESULTADO Diámetros de flancos para tapón M16x2 –5H(pieza a controlar) LADO
d min ( mm)
d máx ( mm)
Límite Lími tess de desgaste ( mm)
PASA
14,707
14,718
14,695
NO PASA
14,871
14,882
14,865
Ing. Marcelo Iglesias
267
DISEÑ DI SEÑO O CAL I B RES CONTROL POR A TRI TRIB B UTO NOMENCLATURA Símbolo
Significado
TD2 , Td2
Tolerancia para el el diámetro en los flancos de las piezas roscadas.
TR
Toleran olerancia cia de de fabr fabrica icació ción n para para el el diáme diámetro tro en en los los flanco flancos s de los calibr calibres es anill anillos os roscados P y NP.
TCP
Toleran olerancia cia de de fabri fabricac cación ión para para el el diámetr diámetro o en los los flan flanco cos s de los los cali calibre bres s tapon tapones es rosc roscad ados os de comp compro roba baci ción ón (mín (mínimo imo y máximo máximo), ), tapo tapone nes s de compr comprob obac ació ión n del del desgaste desgaste y tapones tapones de ajuste.
TPL
Toler oleran ancia cia de fabri fabrica caci ción ón para para el diám diámet etro ro de flanc flancos os de los cali calibr bres es tapon tapones es roscados P y NP.
WGO
Límite de desgaste desgaste admisible admisible de los calibres, calibres, tapón P y del anillo P
WNG
Límite de desgaste desgaste admisible admisible de los calibres, calibres, tapón NP y del anillo NP
ZR
Desp Despla laza zami mien ento to dent dentro ro de la la tole tolera ranc ncia ia de la la piez pieza a para para ubic ubicar ar la tol toler eran ancia cia de de fabricación TR en los calibres anillos anillos P nuevos nuevos
ZPL
Desp Despla laza zami mien ento to dent dentro ro de la tole tolera ranc ncia ia de la piez pieza a para para ubica ubicarr la toler toleran ancia cia de de fabric fabricaci ación ón TPL en los calibres tapones P nuevos
m
Desp Despla laza zami mien ento to para para la ubic ubicac ació ión n de la tole tolera ranc ncia ia TCP resp respec ecto to al cent centro ro de la tolera toleranci ncia a TR Ing. Marcelo Iglesias
268
CALIBRE ANILLO ROSCADO P / NP para CONTROL TORNILLO Límite de desgaste del calibre Anillo“P” de rosca fijo Tapón de comprobación de desgaste del calibre Anillo “P” de rosca fijo y ajustable
Tapón de comprobación de máxima NP del calibre Anillo “P” de rosca fijo
Pasa
R
Z
Calibre Anillo “P” de rosca fijo
nuevo O G
R
W
T
m
Tapón de comprobación de mínima P del calibre Anillo “P” de rosca fijo
nuevo
2 /
P C
Tapón de comprobación de desgaste del calibre Anillo“NP” fijo y ajustable
Tapón de comprobación de máxima del calibre Anillo “NP” de rosca fijo
N Pasa
Tapón de ajuste para el calibre P de rosca Anillo Ajustable
nuevo
2 / R T
T
Tapón de ajuste para el calibre P de rosca Herradura Ajustable
2 d T
G N
W
m Calibre Anillo“NP”de rosca fijo
Tapón de comprobación de mínima del calibre Anillo“NP” de rosca fijo nuevo
Ing. Marcelo Iglesias
Tapón de ajuste para el calibre anillo NP de rosca Anillo y Herradura ajustable
269
CALIBRE TAPON ROSCADO P / NP para CONTROL TUERCA TPL / 2 No Pasa G N
W LIMITE DE DESGASTE DEL CALIBRE TAPON “NPASA” DE ROSCA
2 D T
2 / L
P
T
Pasa
L P
Z
O G
W LIMITE DE DESGASTE DEL CALIBRE TAPON “PASA” DE ROSCA
Ing. Marcelo Iglesias
270
Tolerancias, de las piezas, de los calibres roscados y desplazamientos
DIN 13 Parte 17 Tabla 7 Pag. 10
Ing. Marcelo Iglesias
271
DESPLAZAMIENTOS HASTA LOS LIMITES DE DESGASTE
Anillo
Ing. Marcelo Iglesias
Tapón
272
DIN 13 PARTE 17 TABLA 9 Pag.10 TOLERANCIAS ANGULARES DE LOS CALIBRES ROSCADOS
Ing. Marcelo Iglesias
273
DIN 13 PARTE 17 TABLA 9 Pag.10 TOLERANCIAS ANGULARES DE LOS CALIBRES ROSCADOS
Ing. Marcelo Iglesias
274
DIN 13 PARTE 17 TABLA 10 Pag: 10
TOLERANCIA DEL PASO DE LOS CALIBRES ROSCADOS
Ing. Marcelo Iglesias
275
DISEÑO CALIBRES CILINDRICOS PARA CONTROL POR ATRIBUTO NOMENCLATURA Símbolo
Significado
TD1 ,
Tolerancia para el diámetro menor de la pieza roscada - Tuerca
Td
Tolerancia para el diámetro exterior de la pieza roscada - Tornillo
Z1
Desplazamiento dentro de la tolerancia de la pieza para ubicar la tolerancia de fabricación H1 en los calibres tapones cilíndricos P nuevos
Z2
Desplazamiento dentro de la tolerancia de la pieza para ubicar la tolerancia de fabricación H2 en los calibres h e m b r a s cilíndricos P nuevos
H1
Tolerancia de fabricación para los Tapones cilíndricos
H2
Tolerancias de fabricación para las Herraduras y Anillos cilíndricos
HP
Tolerancia de fabricación de los Tapones cilíndricos para la comprobación de los anillos y herraduras cilindritos utilizados para el control del diámetro mayor de la pieza macho - Tornillo Ing. Marcelo Iglesias
276
CALIBRE HERRADURA o ANILLO CILINDRICO para CONTROL TORNILLO ZONAS DE TOLERANCIA DE LOS CALIBRES PARA CONTROLAR EL
MAYOR DEL TORNILLO
Pasa 2
Z
2 / 2 H
HP / 2
CALIBRE HEMBRA “PASA” DE ROSCA
CALIBRES TAPONES CILINDRICOS
d T
DE COMPROBACIÓN CALIBRE HEMBRA “NPASA” DE ROSCA
No Pasa 2 / 2 H
HP / 2
Ing. Marcelo Iglesias
277
DIN 13 PARTE 17 TABLA 11 Pag. 11 TOLERANCIA DE FABRICACION DE LOS CALIBRES HEMBRAS CILINDRICOS H2 / 2 PASA – NPASA (ANILLOS O HERRADURAS) PARA EL CONTROL DEL MAYOR DE LA ROSCA MACHO (TORNILLO). TOLERANCIA DE FABRICACION DE LOS TAPONES DE COMPROBACION CILINDRICOS, PARA LOS CONTROLES DE LOS CALIBRES HEMBRAS CILINDRICOS H2 / 2 PASA – NPASA (ANILLOS O HERRADURAS). DESPLAZAMIENTO DEL VALOR NOMINAL DEL LADO PASA Z2, DE LOS CALIBRES HEMBRAS CILINDRICOS Y DEL TAPON CILINDRICO
Ing. Marcelo Iglesias
278
CALIBRE TAPON CILINDRICO P / NP para CONTROL
MENOR TUERCA
H1 / 2 No Pasa
1 D T
2 / 1 H
Pasa
1
Z
ZONAS DE TOLERANCIA DE LOS TAPONES CILINDRICOS PARA EL CONTROL DEL
Ing. Marcelo Iglesias
MENOR DE LA TUERCA
279
DIN 13 PARTE 17 TABLA 12 Pag: 11
TOLERANCIA DE FABRICACIÓN (H1 / 2) DE LOS CALIBRES TAPONES CILÍNDRICOS PASA – NO PASA, PARA EL CONTROL DEL MENOR DE LA TUERCA DESPLAZAMIENTO DEL CILINDRICO
VALOR NOMINAL DEL LADO PASA (Z 1), DEL CALIBRE TAPON
Ing. Marcelo Iglesias
280
DIN 13 PARTE 12 TABLA 1 -
NOMINAL / SELECCION SERIE y PASOS
Ing. Marcelo Iglesias
281
DIN 13 PARTE 1 TABLA DE DIMENSIONES
Ing. Marcelo Iglesias
282
DIN 13 PARTE 15 TABLA 6 TOLERANCIA
Ing. Marcelo Iglesias
d2 ( MEDIO ó FLANCO)
283
DIN 13 PARTE 15 TABLA 5 TOLERANCIA
Ing. Marcelo Iglesias
d (EXTERIOR)
284
DIN 13 PARTE 15 TABLA 7 TOLERANCIA
Ing. Marcelo Iglesias
d3 (NUCLEO) y Rmín.
285
DIN 13 PARTE 15 TABLA 3 TOLERANCIA
Ing. Marcelo Iglesias
D2 ( MEDIO ó FLANCO)
286
DIN 13 PARTE 15 TABLA 4 TOLERANCIA
D1 (MENOR)
menor menor
Ing. Marcelo Iglesias
287
FORMULAS Y CALCULO DE LAS DIMENSIONES CALIBRES DIN 13 - Parte 17 Ing. Marcelo Iglesias
288
CALIBRE TAPON ROSCADO P / NP para CONTROL TUERCA TPL / 2 No Pasa G N
W LIMITE DE DESGASTE DEL CALIBRE TAPON “NPASA” DE ROSCA
2 D T
2 / L
P
T
Pasa
L P
Z
O G
W LIMITE DE DESGASTE DEL CALIBRE TAPON “PASA” DE ROSCA
Ing. Marcelo Iglesias
289
Tolerancias, de las piezas, de los calibres roscados y desplazamientos
Ing. Marcelo Iglesias
290
DESPLAZAMIENTOS HASTA LOS LIMITES DE DESGASTE
Anillo
Ing. Marcelo Iglesias
Tapón
291
DIN 13 PARTE 17 TABLA 7 Pag: 10 Tolerancias, de las piezas, de los calibres roscados y desplazamientos
Ing. Marcelo Iglesias
292
DIN 13 PARTE 17 TABLA 9 Pag. 11 TOLERANCIAS ANGULARES DE LOS CALIBRES ROSCADOS
Ing. Marcelo Iglesias
293
DIN 13 PARTE 17 TABLA 8 DESPLAZAMIENTOS HASTA LOS LIMITES DE DESGASTE
Anillo
Ing. Marcelo Iglesias
Tapón
294
SEMIANGULOS - DIN 13 PARTE 17 TABLA 9 Pag. 11 TOLERANCIAS ANGULARES DE LOS CALIBRES ROSCADOS
Ing. Marcelo Iglesias
295
DIN 13 PARTE 17 TABLA 11 Pag. 11
TOL. DEL CAL. HEMBRA PARA CONTROL DEL
Ing. Marcelo Iglesias
MAYOR DE LA ROSCA MACHO
296
DIN 13 PARTE 17 TABLA 12 Pag. 11 TOL. DEL CAL. MACHO PARA CONTROL DEL
MENOR DE LA ROSCA HEMBRA
Ing. Marcelo Iglesias
297
DIN 13 PARTE 17 TABLA 10 Pag. 10
TOLERANCIA DEL PASO DE LOS CALIBRES ROSCADOS
DIN 13 PARTE 17 TABLA 10 Pag. 10
Ing. Marcelo Iglesias
298
CALCULO del CALIBRE ANILLO ROSCADO FIJO PASA
Se utiliza la norma DIN 13 parte 17 (Tabla 3) Dimensiones de los calibradores para rosca producto Tornillo (LehrenmaBe für Werkstück – Bolzengewinde) ANILLO ROSCADO FIJO PASA (Fester Gewinde – Gutlehring) Nº1 de la tabla La forma del perfil corresponde a un perfil roscado de flancos completos (ver fig. 3) Se deben calcular el
MAYOR, el MEDIO y el MENOR
Ing. Marcelo Iglesias
299
DIN 13 PARTE 17 TABLA 3 Pag. 8
Ing. Marcelo Iglesias
300
DIN 13 PARTE 17 TABLA 3 Pag. 9
Ing. Marcelo Iglesias
301
DIN 13 PARTE 17 Pag. 9
Ing. Marcelo Iglesias
302
CALIBRE ANILLO ROSCADO FIJO PASA CALCULO DEL
MAYOR
MAYOR
Existen dos Formulas para determinar el ambas están en función del paso.
MAYOR,
Para nuestro caso P =1 Para P ≥ 0,75
D = d – Ao + (H/12) +TPL con entrada b1
D:
Es el
mayor del calibre anillo pasa
d:
Es el
mayor nominal del tornillo
Ao:
Es la discrepancia de tornillo, como es (g) es igual a la s = 0,026
H:
Es la altura del triangulo fundamental
H = P/ 2 * tg 30º = 0,866*P TPL:
Tolerancia de Fabricación. para el diámetro de los flancos de los calibres tapones roscados P y NP, se obtiene de tabla Ing. Marcelo Iglesias
303
CALIBRE ANILLO ROSCADO FIJO PASA Tabla 7, se entra con las tolerancias de los
MAYOR
medios d2 y D2
Por ejemplo si se tiene como dato d2 = 0,118 mm se obtienen los parámetros TR, TPL, TCP, m, ZR y ZPL ) TR = 14 m, TPL = 9
m,
TCP = 8
m,
m = 15
m,
ZR = 2
m
ZPL = 6
m
Ing. Marcelo Iglesias
304
DIMENSIONES del calibre ANILLO ROSCADO FIJO PASA MAYOR D del calibre anillo roscado fijo PASA D = d – Ao + (H/12) +TPL
con entrada b1
D = 20,000 – 0,026 +(0,866*P/12)+ 0,009 D = 20,055 mm MEDIO D2 del calibre anillo roscado fijo PASA D2 = (d2 – Ao – ZR) ± TR / 2
d2:
medio nominal
D2 = ( 19,350 – 0,026 – 0,002 ) ± 0,007 D2 = 19,322 ± 0,007 MENOR D1 del calibre anillo roscado fijo PASA D 1 = ( D 1 – Ao ) ± TR / 2
D1:
menor nominal Tuerca = 18,917
D1 = ( 18,917 – 0,026 ) ± 0,007 D1 = 18,891 ± 0,007
Ing. Marcelo Iglesias
305
DIMENSIONES del calibre ANILLO ROSCADO FIJO PASA
D = 20,055 mm D2 = 19,322 ± 0,007 mm D1 = 18,891 ± 0,007 mm
Ing. Marcelo Iglesias
306
EJERCICIOS DISEÑAR LOS CALIBRES PARAS LOS SIGUIENTES CASOS
1) M 24 X1,5 -5H 2) M 30 – 6H 3) M 20 X 2,5- 6H Ing. Marcelo Iglesias
307
IDENTIFICACIÓN/ MARCADO DE CALIBRES DE LÍMITES
Ing. Marcelo Iglesias
308
IDENTIFICACIÓN CALIBRES DE LÍMITES Ver norma IRAM
5039
En la norma se pueden encontrar las indicaciones que deben llevar los calibres de límites y diversos ejemplos
Ing. Marcelo Iglesias
309
PRINCIPALES INDICACIONES QUE DEBEN CONTENER LOS CALIBRES DE LÍMITES 1) Dimensión nominal de la pieza 2) Símbolos de la zona de tolerancia y la calidad 3) Identificación de los lados PASA y NO PASA Recomendación: usar las letras P y NP seguidas de las discrepancias de la pieza o una canaladura y/o RAYA ROJA para el LADO NO PASA o una l o n g i t u d m e n o r para el LADO NO PASA
Ing. Marcelo Iglesias
310
PRINCIPALES IDICACIONES QUE DEBEN CONTENER LOS CALIBRES DE LÍMITES 4) Cuando sea necesario carga de uso en gramos y puntos de aplicación de la fuerza de descarga . Es imprescindible dar los puntos de aplicación de la fza de descarga en calibres de herradura para dimensiones nominales mayores a 100 mm 5) Sigla ISO 6) Temperatura de referencia de 20°C (si lleva la indicación ISO no es necesario colocarla) 7) Campo de regulación en mm , para los calibres de herradura
Ing. Marcelo Iglesias
311
PRINCIPALES IDICACIONES QUE DEBEN CONTENER LOS CALIBRES DE LÍMITES 8) Marca o nombre del fabricante 9) Marca o nombre del propietario 10) Otra identificación que se considere conveniente
Ing. Marcelo Iglesias
312
EJEMPLO IDICACIONES QUE DEBEN CONTENER LOS CALIBRES DE LÍMITES
Ing. Marcelo Iglesias
313
EJEMPL O IDICA CIONES QUE DEB EN CONTE NER LO S CA L IBR ES DE L ÍMITES En A rg enti n a se d ebería in d ic ar co m o
Ing. Marcelo Iglesias
314
DIBUJO DE LOS CALIBRES DE LÍMITES
Ing. Marcelo Iglesias
315
DIBUJO DE LOS CALIBRES DE LÍMITES
1) NORMAS DE DIBUJO TÉCNICO 2) NORMAS PROPIAS DE CALIBRES DE LÍMITES
Ing. Marcelo Iglesias
316
DIBUJO DE LOS CALIBRES DE LÍMITES 1) NORMAS DE DIBUJO TÉCNICO IRAM 4501 , 4502 ,4504,4505,4507,4508,4509,4513,4517 IRAM 5263 Símbolos de rugosidad de superficies 2) NORMAS PROPIAS DE CALIBRES DE LÍMITES IRAM 5042 Acotado de tolerancias y ajustes IRAM 5039 Marcado de los calibradores de límites IRAM 5282 Mangos para calibradores Ing. Marcelo Iglesias
317
AJUSTES CON APRIETE
Ing. Marcelo Iglesias
318
AJUSTES CON APRIETE OBJETIVO: Solidarizar piezas gracias a las deformaciones elastoplásticas de las piezas intervinientes NORMA: DIN 7190 FUDAMENTO TEÓRICO: Teoría del sunchado ( tubos de paredes delgada)
Ing. Marcelo Iglesias
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AJUSTES CON APRIETE PARÁMETROS A TENER EN CUENTA EN EL CÁLCULO: - Dimensiones de las piezas a ajustar - Características mecánica de los materiales - Calidad de las superficies
Ing. Marcelo Iglesias
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AJUSTES CON APRIETE HIPÓTESIS SIMPLIFICATIVAS PARA EL CÁLCULO: 1) Piezas cumplen con Ley de Hooke 2) Long. axial pza. interior= long. axial pza. exterior 3) 4) 5) 6)
Longitud de acople = diámetro de acople Piezas de forma cilíndrica con mismo eje Fuerza centrífuga despreciable Si temperatura de acople temperatura ambiente entonces repetir el cálculo para temperatura de funcionamiento Ing. Marcelo Iglesias
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AJUSTES CON APRIETE PROCESO DE CÁLCULO: 1) Determinación de la fuerza de giro 2) Determinación de la presión mínima necesaria 3) Determinación del apriete mínimo necesario 4) Determinación del apriete máximo admisible 5) Determinación de la pérdida por alisamiento (rugosidad) 6) Selección de tolerancias
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1) DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DE GIRO A P min= Apriete mínimo Permite absorber los esfuerzos de solicitaciones externas ( esfuerzos a transmitir) A P máx= Apriete máximo Generan tensiones que no deben sobrepasar el elástico del material de c/a pza (resistencia de los materiales) Ing. Marcelo Iglesias
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1) DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DE GIRO AGUJERO (A)
D
L
Mt=Ft . R =Ft . D/2 Mt
R
Mt= N/ Ft =(2 Mt) / D
Ft Fl eje (e) Ing. Marcelo Iglesias
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1) DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DE GIRO
Ft
=
2.
=
2
71620
71620
=
Ing. Marcelo Iglesias
.
325
1) DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DE GIRO AGUJERO Fmin EJE
Se genera rozamiento entre las parte
F
= coeficiente de fricción Ing. Marcelo Iglesias
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2) DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN MÍNIMA NECESARIA Considerando a Fmin como una fuerza distribuida que actúa en el área de estudio
Ing. Marcelo Iglesias
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3)DETERMINACIÓN DEL APRIETE MÍNIMO NECESARIO
pmin nec = 103(cA + ce )pmin D+ U
m
Donde:
Ing. Marcelo Iglesias
328
3) DETERMINACIÓN DEL APRIETE MÍNIMO NECESARIO
Ing. Marcelo Iglesias
329
4) DETERMINACIÓN DEL APRIETE MÁXIMO ADMISIBLE
pmáx adm = 103(cA + ce )pmáx D+ U
Se tom a el m en o r v a lo r
Ing. Marcelo Iglesias
330
5) DETERMINACIÓNDE LA PÉRDIDA POR ALISAMIENTO (RUGOSIDAD) Se mide el parámetro de rugosidad Rt con rugosímetro o se obtiene de norma DIN 7190 Tabla 2
U= RtA + Rte A= Agujero
Pérdida por rugosidad
e= eje
Nota: en mecanizados convencionales funciona bien Rt pero debería usarse la superficie portante para comportamiento mecánico Ing. Marcelo Iglesias
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Parámetro Rt (DIN) Pico más alto
Rt
l 1
cut-off
Valle más profundo ln (5cut-off)
Es la máxima altura de rugosidad entre el pico más alto y el valle más profundo comprendida dentro de la longitud de evaluación ln Ing. Marcelo Iglesias
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MECANIZADO
Rt ( m)
Torneado
Desbastado
16 a 40
Fino
6 a 16
Muy Fino
2,5 a 6
Taladrado
A máquina
10 a 25
Muy fino
6 a 10
Muy fino+ 2 escariados
2,5 a 6
Amolado
Muela basta
16 a 40
Muela media
6 a 16
Muela fina
2,5 a 6
Muela muy fina
1 a 2,5
Brochado
Con dientes pulidos
1,6 a 4 Ing. Marcelo Iglesias
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6) SELECCIÓN DEL AJUSTE Por ej. si se adopta un SAU DATO
IT eje s= Ap máx
Ap min S
i H L0
DATO
LO DEFINO (O ADOPTO) Ing. Marcelo Iglesias
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EJERCICIO Dado un eje y una polea, ambos de igual material , cuyas dimensiones se indican en el gráfico y con los siguientes datos:
0 0 0 5 0 0 1 3 6
Mt Resolver Ing. Marcelo Iglesias
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