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ATRIBUTOS(ESPECIFICACIONES)

DE LOS

PRODUCTOS MANUFACTURADOS

Atributos de los productos manufacturados

Son las propiedades que dan valor a los productos

1. Propiedades mecánicas2. Propiedades físicas3. Propiedades químicas4. Atributos geométricos

a) forma y posición relativab) dimensiónc) acabado superficial

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Ejemplo:

Verificación de forma de un cilindro de revolución:

• Sección circular

• Constancia de diámetros

• Cocentricidad con el eje

• Rectitud de la generatriz

Ejemplo de error de formaLobulización

Cilindro trilobulado

Error deRedondez

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8 : 1

Lobulización Ovalización(diámetro constante) (variación del diámetro)

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MEDIDA EXTERIOR

M M

MEDIDA INTERIOR

M M

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TOLERANCIAS DIMENSIONALES(Ludema, Caddell, Atkins, p. 47)

Consideraciones para su especificación:

• Diseño• Manufactura• Ensamble

IntercambiabilidadRequisito para la fabricación en serie o masiva

• Intercambiabilidad total o al 100%• Intercambiabilidad estadística• Ensamble selectivo

TOLERANCIA

Es la diferencia entre los valores máximo y mínimo admisibles de una propiedad medible.

La tolerancia dimensional es igual a la diferencia entre la dimensión máxima y la dimensión mínima permisibles.

Formas de especificar las tolerancias • Sistema ANSI • Sistema ISO

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Sistema ANSI

003.0001.0 500.1 +

−

005.0000.0 500.1 +

−

000.0006.0 500.1 +

−

1.500 ± 0.010

• Bilateral

• Unilateral

• Dimensiones limitantes

1.500 - 1.510 1.5101.500

Sistema ISO

15,010,0 25 +

−

25,0 25 +

Forma abreviada

• Para medidas exteriores 35 f7

• Para medidas interiores 45 H8

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DEFINICIONES

Medida nominalEs el valor indicado en el dibujo o plano para una cota dada. Dicha medida determina la posición de la línea de referencia.La línea de referencia suele ser designada como línea cero o línea de desviación cero.

ToleranciaEs la diferencia que se admite en la fabricación. Está dada por la diferencia entre la medida máxima y la medida mínima que puede tener la pieza.

Cota máximaEs la cota o dimensión máxima permisible que puede tener la pieza.

Cota mínimaEs la cota o dimensión mínima permisible que puede tener la pieza.

Diferencia superior o desviación superiorEs la diferencia que hay entre el límite superior de la tolerancia y la línea de referencia.

Diferencia inferior o desviación inferiorEs la diferencia que hay entre el límite inferior de la tolerancia y la línea de referencia.

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Línea de referenciaM

nom

inal

M m

ax

M m

inT

DSDI

M r

eal

En el sistema ISO se consideran separadamente:

• Amplitud de la tolerancia o calidad de elaboración

• Posición de la tolerancia con relación a la línea de referencia.

Calidad de elaboración

Se establecen 20 calidades designadas por las letras IT (tolerancias ISO)

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Calidades de tolerancia ISO.Comparación de los costros de fabricación.Fuente: G. Niemann

0,1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

patrones, calibres, altas exigencias

Tolerancias bastas

Ajustes usuales

Posición de la tolerancia

La posición con respecto a la línea de referenciaestá determinada por las diferencias de referencia.Éstas se designan por las letras del alfabeto:

• Mayúsculas, correspondientes a las dimensiones interiores o agujeros.

• Minúsculas, correspondientes a las dimensiones exteriores o ejes.

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Indicación de tolerancias ISO en forma abreviada

Se indican:• El valor de la dimensión nominal• La letra que corresponde a la posición de la tolerancia• El número que indica el grado de calidad

Ejemplo:

20 H7 (para una dimensión interior)

30 g6 (para una dimensión exterior)

AJUSTES (FITS)

Se conoce como ajuste la condición de encaje de doselementos que deben ser acoplados, como en el casode un eje y un cojinete de deslizamiento o bocinadentro de cuyo agujero deberá girar dicho eje condeterminado grado de exactitud.

Al especificar un ajuste pueden presentarse los siguientes tipos:

• Con juego (libre)• Con interferencia (apriete)• Indeterminado o de transición

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AJUSTES (FITS)(Farag p. 40)

1) Ajuste con juego (Clearance fits)Permiten deslizamiento o rotación

2) Ajuste con interferencia (Interference fits)Asegura una interferencia (juego negativo) y se especi-fican para rigidez o alineamiento.

3) Ajuste de transición o indeterminado (Transition fits)Los ensambles pueden tener juego o interferencia y seespecifican para ubicación exacta.

Designación de los ajustes en el sistema ISO

Para designar un ajuste se indica la medida nominal seguida de la especificación de la medida interior y a continuación, separada por una barra inclinada, la especificación de la medida exterior.

Ejemplo:

25 H8 / f7Esta condición de ajuste permite una adecuada lubricación hidrodinámica como para el caso de una biela conectada al cigüeñal de un automóvil.

(Ref: Schey)

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Juego = Medida interior - Medida exterior(Allowance, clearance)

Interferencia = Medida exterior - Medida interior(Interference)

La interferencia puede ser considerada como un casode juego negativo

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Ejemplo

En el caso de un eje de diámetro E alojado en un agujero de diámetro A, para A > E :

Jmáximo = Amáximo - Emínimo

Jmínimo = Amínimo - Emáximo

Tolerancia del juego = Jmáximo - Jmínimo

Problema 6

Ensamble de un eje en un agujero:

• Juego mínimo = 0.002 in

• Juego máximo = 0.008 in

• Igual tolerancia para el eje y el agujero

• Diámetro máximo del agujero = 2.000 in

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TA = T

TE = T

Jmin Jmax2.000

Problema 6

Jmax = 2 T + Jmin

2 T = Jmax - Jmin = 0.008 - 0.002 = 0.006

0.006T = ———— = 0.003 in

2

TA = T

TE = T

Jmin Jmax2.000

Problema 6

Agujero máximo: = 2.000 inAgujero mínimo: 2.000 - 0.003 = 1.997 in

Eje mínimo: 2.000 - 0.008 = 1.992 inEje máximo: 1.992 + 0.003 = 1.995 in

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Sección 5.2

SUPERFICIES

La tecnología de las superficies se ocupa de:

• Las características de las superficies• La textura de las superficies• La integridad de las superficies• La relación entre los procesos de

manufactura y las características de lasuperficies

5.2.1 Características de las superficies (p. 81)

5.2.2 Textura de las superficies (p.82)La textura de la superficie consiste en las desviaciones repetitivas o aleatorias de la superficie nominal de un objeto. La definen cuatro características:

• Rugosidad• Ondulación• Orientación• Defectos (fallas)

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Rugosidad superficial

RUGOSIDAD SUPERFICIAL

2000 X

100 X

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y

x

L

Rt

Rt = Profundidad de rugosidad, oprofundida de aspereza máxima

y

x

L

n | y |

dx | y | L 1

RL

0 a

∑≈= ∫

Rugosidad aritmética media

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y

x

L

Ra

L

RUGOSIDAD SUPERFICIAL

100 X

2000 X

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L

n | y |

dx | y | L 1

RL

0 a

∑≈= ∫

Rugosidad aritmética media [ Ra]

L

RpRt

Rt, RyProfundidad de rugosidad. Máxima altura del perfil

RpProfundidad de alisamiento. Máxima altura de los picos del perfil

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L

Z1Z2 Z3

Z4 Z5

Rz - Profundidad de rugosidad promediadaPromedio de alturas de pico a valle

R1 + R2 + R3 + R4 + R5Rz = ———————————————

5

Integridad superficial

Es afectada por los cambios metalúrgicos o de otraespecie que afectan las propiedades del materialen la capa alterada.

5.3 EFECTO DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURALa capacidad de lograr una cierta tolerancia osuperficie es una función del proceso de manufactura.Existe una cierta relación entre la toleranciadimensional y la rugosidad superficial.

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• Inspección por variables

• Inspección por atributos

Las inspecciones se dividen en dos tipos:

Ejemplo de inspección por atributos:

Calibres pasa - no pasa (go - no go)

INSPECCIÓN POR ATRIBUTOS

Calibres pasa - no pasa (go - no go)

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La inspección determina la calidad del productoen relación con las especificaciones de diseño.

El ensayo (prueba) hace referencia a los aspectosfuncionales del producto.

Los ensayos pueden ser: • Destructivos • No destructivos (NDT: non-destructive testing)