IJ~IIIJ~'I Dibujostécnicoso de ingeniería !
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OBJETIVOS
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1
Al terminar el estudiode esta unidad, se podrá:
1
Comprenderel significadode las diversaslíneas utilizadasen los dibujos de ingeniería
2
Reconocerlos diferentessímbolosque se utilizan paratransmitir información
3
Leery comprenderdibujos o planosde ingeniería
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I
El dibujo de ingenieríaes el lenguajecomún por medio del cual dibujantes,diseñadoresde herramientase ingenierosindican al mecánicoy al herramentistalos requerimientosfísicosde un componente.Losdibujos estáncompuestospor una diversidadde líneasque representansuperficies,bordesy perfilesde una pieza en elaboración.Mediantela adición de símbolos, líneasdimensionales,tamañosy notasexpresas,el dibujante puededar las especificacionesexactasde
cada piezaindividual. La representacióngeométrica de dimensionesy tolerancias(GD&T, por sussiglas en inglés)se ha convertidoen el lenguajeuniversal de la ingeniería(dibujostécnicos paraespecificarla geometríao forma exactade una piezay cómodebe inspeccionarsey medirse). LasnormasAmericanANSI Y14.5, la AmericanStandardASMEY14.5M-1994 (anteriormenteANSI Y14.5M-1982 R 1988)Ylas ISOR11O1 son muy similares,con sólounaspocas variaciones. Un productoterminado por lo generalse presenta en un dibujo de ensamblehecho por el dibujante. Cada piezao componentedel productose muestra despuésen un dibujo detallado,que se reproduceen copias llamadasplanos. El mecánicoo el herramentista utilizan los planospara producir las piezasindividuales que finalmenteformarán parte del productoterminado. Se revisaránbrevementealgunasde las líneasy símbolosmáscomunes.
!
~~Tiposde dibujos y de líneas Para describir con precisión en un dibujo o plano la forma de piezas no cilíndricas, el dibujante utiliza una vista ortogonal o el método de proyección. Tal representación muestra la pieza desde tres vistas: el frente, desde arriba o superior y lateral derecha (Figura 5-1). Estas tres vistas permiten al dibujante describir una pieza u objeto de manera tan completa que el mecánico sabe exactamente lo que se requiere.
40
Las piezas cilíndricas por 10 general se muestran en los planos con dos vistas: frente y lateral derecha (Figura 5-2). Sin embargo, si la pieza contiene muchos detalles, puede ser necesario, para describirla con precisión al mecánico, utilizar las vistas superior, desde abajo o lateral izquierdo. En muchos casos, para el dibujante resulta difícil describir de la manera tradicional las complicadas formas internas. Siempre que ocurre esto, se presenta una vista seccionada, que se obtiene al hacer un corte imaginario a través del objeto. Tal sección o corte puede hacerse en línea recta en cualquier dirección para exponer de la mejor manera el contorno o forma interior de la pieza (Figura 5-3).
Planeacióndel trabajo 1
--
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la descripción y propósito de algunas de las líneas más comunes utilizadas en los dibujos de taller.
I
~~ Términos y símbolos
Parte superior
de dibujo I
4.00
\'
f--1.000
I'Wi
------
r--l=ffl I
.
Frente
I
.7W 2.50
J
------
Lateral derecha
Figura 5-1 Lastres vistasde una proyecciónortogonal facilitanla descripciónde los detallesde una pieza.
Los términos y símbolos comunes de dibujo se utilizan en los dibujos de taller y de ingeniería para que el diseñador describa cada pieza con exactitud. Si no fuera por el uso universal de términos, símbolos y abreviaturas, el diseñador tendría que incluir notas extensas que describieron exactamente lo que se necesita. Estas notas no sólo serían engorrosas, sino que podrían malinterpretarse y, por lo tanto, podrían resultar en errores costosos. Algunos de los términosy símboloscomunesde dibujose explican en los siguientes párrafos y ejemplos. Los límites (Figura 5-4) son las dimensiones permisibles
más grandesy más pequeñasde una pieza (dimensionesmáxima y mínima). Ambas dimensiones se darían en un dibujo de taller.
EJEMPLO
--
dimensión mayor, .751 dimensión menor, .749
-~------
.
Figura 5-2 Laspiezascilíndricas por lo generalse muestrancon dosvistas.
8 . -
11 ~ ~-
Figura5-4 Loslímites
muestranel tamaño más grandey el más pequeñode una pieza.
.
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-r~~:
Figura5-5 Latolerancia es la variación permisibleen una dimensiónespecificada.
--
.
Figura5-3 Lasvistasde seccióno corte se utilizan para mostrarformasinteriorescomplicadas.
La tolerancia (Figura 5-5) es la variación permisible en el tamaño de una pieza. En un dibujo se da la dimensión básica, con más o menos la variación permitida.
EJEMPLO .750 En los dibujos de ingenieríase utiliza una amplia variedad de líneas estándar para que el diseñador indique al mecánico con exactitud lo que se requiere. En los dibujos de taller o de ingeniería se utilizan líneas gruesas, delgadas, punteadas, onduladas y de sección. Vea en la tabla 5-1 algunos ejemplos que incluyen
+.001 -.003
La tolerancia en este caso sería de .004 (la diferenciaentre el tamaño superiorde + .001 y el menorde - .003).
Dibujostécnicoso de ingeniería
41
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1
Líneasdeusocomúnenlosdibujosdetaller Uso
Nombre
Indicanlos contornos ocultosde un objeto. Ihdicanél centrode perforaciones,objetoscilíndricosy otrassecciones.
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~
Indican lasdimensiones de un objeto.
1}1 d
Señalanel corteimaginario en la pieza.
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~
Líneasde sección transversal (en cortes)
~
.
f
Líneas delgadas paralelas a 45° con poca separación. El espaciado entre líneas está en proporción al tamaño de la pieza.
1. Los ajustes de holgura, en donde la pieza puede giraro moverse en relación con la pieza con la que está en contacto.
11
, ,. I
Señalan las superficies que quedan expuestas cuando se corta una sección.
8
11
U
.
Figura 5-6 La holgura es la diferencia intencional en el tamaño de piezas en contacto.
La holgura (Figura 5-6) es la diferencia intencional en el tamaño de las piezas en contacto, como el diámetro de un eje y el tamaño de la perforación. En un dibujo de taller, se indicarían los tamaños mínimo y máximo para la barra eje y para la perforación a fin de lograr el ajuste óptimo. El ajuste es el rango de apriete entre dos piezas en contacto. Hay dos clases generales de ajuste:
42
Planeacióndel trabajo
2. Los ajustes por interferencia, en donde se obliga a dos piezas a actuar como una sola. En la mayor parte de los dibujos de ingeniería se utiliz¡¡la escala, ya que sería imposible dibujar piezas al tamaño real;algunos dibujos serían demasiado grandes, y otros serían demasiado pequeños. La escala del dibujo se encuentra generalmente en el bloque de título e indica la escala a la cual está hechoel dibujo, que es una medida representativa.
Escala
Definición
1:1
El dibujo está hecho al tamañorealde la pieza, o a tamaño natural.
1:2
El dibujo está hecho a la mitad del tamañoreal de la pieza.
2:1
El dibujo está hecho al doble del tamañorealde la pieza.
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1
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~~Unidadesde medición Pese a que el sistema métrico decimal es la forma de medición estándar internacional, aún continúan en uso las pulgadas en Estados Unidos y Canadá. Por lo tanto, es importante que el mecánico conozca ambos sistemas de medición para poder trabajar con cualquiera de ellos. Las dimensiones que se manejan en este libro son principalmente en pulgadas decimales; sin embargo, algunas veces se ofrece dimensionado binario, en pulgadas primero y su equivalente métrico entre paréntesis. Se debe indicar si es pulgada, métrico o binario, en el bloque del título debajo del dibujo; por ejemplo:
MILÍMETRO
'
PULGADA y/o MILIMETRO (PULGADA).
~~Métodosde manufactura El dibujo deberá mencionar sólo una pieza y no especificar cómo está hecha la pieza o las operaciones que ésta produce. Por lo general, el diámetro del agujero se muestra sin indicar si éste deberá taladrarse, agrandarse, perforarse o debe producirse mediante cualquier otro método. Si una dimensión es importante, su tolerancia o límites deben mencionarse en el dibujo de manera que el operador utilice el método correcto para producir la pieza con la precisión requerida.
~~ Dimensionado básico El dimensionado se utiliza en los dibujos de trabajo para explicar al mecánico las formas y tamaños requeridos para manufacturar una pieza. El tipo de material para la pieza, el número de piezas requerido, y las notas especiales por lo general se encuentran en el bloque del título del dibujo.
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~~Dimensionesen pulgadas > Los tamaños en fracciones: por ejemplo 1/2 pulgada son establecidos para dos lugares decimales (como .50 pulgadas), que indican que no es un tamaño crítico. > Las dimensiones completas se muestran con un mínimo de dos ceros a la derecha del punto decimal: ejemplo, 5.00 pulgadas, y no 5 pulgadas. > No se usa ningún cero a la izquierda del punto decimal para cualquier valor de menos de una pulgada: por ejemplo, .36 pulgadas, en lugar de 0.36 pulgadas en vez de .625 pulgadas, y no 0.625 pulgadas. > Los tamaños que son dimensiones críticas se muestran en tres o cuatro lugares decimales, y donde son necesarios, se incluyen la tolerancia o dimensiones límite.
~~ Dimensiones métricas > Se debe utilizar un cero a la izquierda del punto decimal para todos los tamaños de menos de 1 milímetro: por ejemplo, 0.35 mm y no .35 mm. > En donde la dimensión es un número completo, no debe seguirle ningún punto decimal o cero al número: por ejemplo, 4 mm y no 4.0 mm. > En donde la dimensión es mayor que el número completo por una fracción decimal, al último dígito a la derecha del punto decimal no le sigue un cero: por ejemplo, 6.5 mm y no 6.50 mm.
SíMBOLOS
~~Cómodimensionar lastolerancias
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Cada dimensión en un dibujo deberá tener una tolerancia para definirla precisión de una operación en específico o de la pieza. La práctica comercial común de la maquinaria muestra la toleranciaen una dimensión como una unidad de + o - (del último dígito),por ejemplo: > .12 (dos lugares decimales) indica una tolerancia de ::!:.010 pulgadas. > .345 (tres lugares decimales) indican una tolerancia de ::!:.001 pulgadas. > .6789 (cuatro lugares decimales) indican una tolerancia de ::!:.0001 pulgadas. Ya sea que la tolerancia varíe o no de estos ejemplos, se deben mostrarlímites específicos (altos o bajos) para la dimensión, o comotolerancia más o menos.
Algunos de los símbolos y abreviaturas utilizados en los dibujos de taller indican el terminado de las superficies, el tipo de material, la rugosidad, y términos y operaciones comunes del taller de maquinado. Algunos de los símbolos comunes que se utilizan en este libro son los siguientes: L.
ángulo
v avellanar
~
dimensión básica
T
~
entre
0 diámetro
~
conicidad cónica
..1 perpendicular
~
granetear/refrentar
R radio
profundidadlhondo
En los dibujos se muestran el avellanado, graneateado y refrentado con abreviaturas o símbolos de dimensión; los símbolos son los más usados. En la figura. 5-7 se muestran ejemplos de algunos símbolos comunes en uso.
Dibujos técnicos o de ingeniería
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Recto Todoslos puntos de la superficie indicadadeben quedar en línearectaen la dirección mostrada,dentro de la zona de toleranciaespecificada.
Todoslos puntoshachuradosde la superficie indicadadebenestaren su perfil teórico de dos dimensiones, definido por las dimensiones básicas,dentro de la zonade tolerancia especificada.El perfilpuede o no estarorientadocon respectoa losdatos.
~ I-A-I
Circular(redondo)
o
Peñildesuperficie
Si la superficie indicadaestáhachurada por cualquier plano perpendicular a su eje, el contorno resultante debe ser un circulo perfecto dentro de la zonade toleranciaespecificada.
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[ r:JCilindro
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Todos los puntos de la superficie indicada deben quedar en un cilindro perfecto alrededor del eje central, dentro de la zona de tolerancia especificada.
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.
Las dimensiones se usan en impresos para dar la distancia entre dos puntos, líneas, planos, o algunas combinaciones de puntos, líneas y planos. > El valor numérico da la medida actual (distancia). > Las líneas de dimensión indican la dirección en la que se aplica el valor. > Las flechas indican los puntos entre los cuales se aplican los valores.
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Todos los puntos de la superficie indicada deben quedaren el perfil teóricodetresdimensiones, definido por las dimensionesbásicas,dentro de la zona de toleranciaespecificada.Elperfilpuedeo noestarorientado con respectoa losdatos.
I-A-I
Figura5-7 Símbolosy definicionesde geometríacomunes. (CarrLane Mfg. Ca.)
~~Sistemasde dimensionado
l
Peñillinear
Todoslos puntos de la superficie indicada deben quedar en un solo plano, dentro de la zona de tolerancia especificada.
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Plano
Planeacióndel trabajo
El sistema decimal, usado en el taller de máquinadoy para el trabajo numérico controlado por computadora, utiliza únicamentefraccionespara todoslos valoresdimensionales.Eneltrabajo numérico controlado por computadora se utilizan dostipos de dimensionado: 1. Sistema incremental, donde todas las dimensiones se dan desde un punto previamente conocido. 2. Sistema absoluto, donde todas las dimensiones o posiciones se dan desde un cero fijo o un punto de origen.
~
..-
...LPerpendicular(cuadratura)
~
[I1.OO2
Cada elemento circular de la superficie
indicada
está asignada
para desviar sólo la cantidad esTodos los puntos de la superficie,
pecífica de su forma y orientación teórica durante los 360° de rota-
eje o Irnea indicado deben quedar
ción, conforme los datos designa-
en un solo plano, exactamente a 90° desde el plano o eje desig-
dos del eje.
nado por los datos, dentro de la zona de tolerancia especificada.
I-A-r
Toda la superficie asignada cantidad
para
indicada está
desviar
sólo la
específica de su forma
y orientación teórica durante los 360° de rotación, conforme los
L Ángulo
datos designados del eje.
~
Todos los puntos de la superficie o eje indicado deben quedar en un solo plano, exactamente
en
ángulo al plano o eje designado
~I
t=B
por los datos, dentro de la zona de tolerancia especificada.
o
Concéntrica
/ / Paralelo
~
::J-e3
L
Todos los puntos de la superficie o eje indicado deben quedar en un solo plano paralelo al plano o eje designado por los datos, dentro de la zona de tolerancia especificada.
La característica del eje indicada debe quedar localizada dentro de la zona de tolerancia especificada de su posición teórica verdadera, correctamente orientada en relación con los datos designados del plano o eje.
.
~~
Figura5-7 (Continuación)
Comunicación enel trabajo
Desdeprincipiosde la década de 1950, la manufactura se ha convertidoen una parte de la economía global. Es muy común tener componentesdiferentes de un producto hecho en varios países y ensambladoen otro, todos en distintas latitudes del mundo. Para que estos componentes se fabriquen acorde con las especificaciones,es importante que la representación gráfica (símbolos y
características) utilizada en los dibujos de ingeniería sea universal y fácil de comprender a nivel internacional. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) fue establecida en 1946, y la meta de uno de sus comités técnicos (TC#lO) era desarrollar un grupo de estándares aceptados universalmente para los dibujos técnicos. La American Society of Mechanical Engineers (ASME) establece los estándares para Estados Unidos a través de su comité ASME y 14.5, constituido por representantes de la industria, la educación y
Dibujostécnicoso de ingeniería
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de organizaciones técnicas. Los miembros del comité ASME y 14.5 también sirven en el subcomité ISOrrCIO, de manera que se desarrollen estándares aceptables en la mayoría de los países. A través de los años ha habido un refinamiento de los estándares de los dibujos mediante la modificación del trabajo de los dos comités para llegar a estándares aceptables mutuamente. La publicación de 1994 de ASME y 14.5 sobre tolerancias dimensionales enlista los últimos estándares aceptados universalmente a través del mundo. Algunos de los símbolos, características y definiciones más comunes, se muestran en la tabla.
SíMBOLOSDEACABADOSUPERFICIAL El acabado superficial es la desviación respecto a la superficiE
nominal provocada por la operación de maquinado.El acabad( de la superficie incluye la rugosidad, las ondulaciones,lasmar.: cas de máquina y los defectos, y se mide mediante un indicador de terminado superficial en micropulgadas (IlPulg). El símbolo de acabado de la superficie, utilizado en muchos casos, indica a qué superficie de la pieza debe darse qué acabado.
El número dentro de la V
indica la calidad requeridadelaca-
bado de la superficie(Figura5-8).En el ejemploahímostrado,
r
indica que la altura de la rugosidad, o la medidade las finamente espaciadas irregularidades provocadaspor la herramienta de corte no puede exceder de 40 IlPulg. Si a la superficie de una pieza debe dársele un acabadode acuerdo con especificaciones exactas, cada parte de la especificación se indica en el símbolo como sigue (Figura5-9):
Abreviaturas comunes parael taller demaquinado CBORE
Contrataladroo graneteado
40 Acabado superficial en micropulgadas
..-.
.002 Altura de las ondulaciones, en milésimosdepulgada
Abocardadoo avellanado
CSK
.001 Amplitud de rugosidad en milésimos de pulgada OlA
Diámetro
0
.1 Las marcas de maquinado corren de maneraperpendicular a los límites de la superficieindicada
Diámetro
--,----
HDN
Dureza
L
Avance
Los siguientessímbolosindicanla direccióndelasmarcas de máquina producidas por operaciones de maquinadoensuperficies de trabajo.
=
Paralela a la línea límite de la superficie indicada por el
símbolo
LH mm
Milfmetro
X Angular en ambas direcciones sobre la superficieindicada por el símbolo M Multidireccional
NC
Roscabastanacional
C Aproximadamente circular con respecto al centrodela superficie indicada por el símbolo
Lado izquierdo ...,--,-"
. "
_.~- ,-
NF
--
R
Rosca
-,o ,- -
-- ,-,
P
Paso
R
Radio
Rc
Gradode dureza Rockwell
RH
Ladoderecho
La Figura 5-10 muestra los símbolos de dibujo utilizados para indicar algunos de los materiales de uso más comúnenun taller de maquinado.
- -'~
THD ,- ~-,,--
Aproximadamente radial con respecto al centrode la superficie indicada por el símbolo
- -'_L_.~.,-~ ,-~--.. .002
Roscao fileteado _.- .. .- 0,-
TIR
Descentradoindicadototal
."~~-"'~"---'~'~,1
TPI
Hilos por pulgada
UNC
Roscabasta ""
UNF
,
',- ._-,
'~
-
~,-
-'
-- ~. .-
Formanacionalunificada
.
Figura5-8 Lossímbolos de acabado superficialindican el tipo y acabado de una
superficie.
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Planeacióndel trabajo
.
Figura 5-9 Especificacionesde acabado superficial.
~
~ ~ ~-
- -"'-"'-
Símbolosde material
"""""""
. .
Paraindicarcobre,latón, bronce,etc.
~ .
-
Paraindicar aluminio, magnesioy sus aleaciones
Paraindicar aceroy hierro forjado
Paraindicar hierro fundido y hierro maleable
Figura5-10 Símbolosutilizadosparaindicareltipode material. I
..
6. DeWna~
l. ¿Cómopuede"un di'bujlmteindicarias especiflcaéiones exactas que se ~esitan en 1Jn1\,pieza;7
b. Tolerancia
2. Cuál es el propósito de: a. Un dibujo de ensamble b. Un dibujo de detalle
11
a.la ¡pitadel1 un dibuj9
a
3. ¿Cuál es e\rropósiro de una ortoptoyecdón? 4. ¿Por qué se niuestran :!1
lIIi
süpetfieial:
5. Qué líneas se utilizan ¡>aramostrar: a. La forma de una pieza b. Los centros de perforaciones, piezas o secciones? c. Las superficies expuestas por un corte o sección?
¡OI~ -{r .012
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a. CBOR.B b.HDN THD e..TIR
Dibujos técnicos o de ingeniería
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