Normalización, Tolerancias y Ajustes en Ingeniería de Diseño
Normalización
La normalización se define como un conjunto de prescripciones técnicas que especifican, unifican y simplifican aspectos referentes a los procesos industriales. Esta normalización afecta a:
- La forma, la composición (especifica el % en peso de los componentes que lo forman), las dimensiones, las propiedades físicas y químicas de los materiales.
- La terminología y la simbología (permite simplificar la representación de la realidad. Es imprescindible utilizar simbología normalizada para que todo el mundo la pueda interpretar).
- Los métodos de cálculo, de ensayos de materiales, su medida y su utilización.
La certificación es la acción que lleva a cabo una entidad reconocida como independiente de las partes interesadas, que da fe de que esa empresa, producto, proceso, servicio o persona cumple los requisitos definidos en normas.
Una norma es un documento técnico en el que se escriben los acuerdos tomados entre fabricantes, técnicos y usuarios que forman grupos de trabajo, durante un tiempo determinado, y que dependen de una comisión técnica que debe decidir la aprobación o no de los acuerdos a que se haya llegado. La norma servirá de modelo para juzgar un producto.
- Norma UNE: Puede ser la adaptación de otra norma que funcione u otro documento que se considere de interés. El ámbito de aplicación de la norma UNE es estatal.
- Norma ISO: Son normas reconocidas a escala internacional, es decir, deben cumplirse y ser reconocidas por el resto del mundo.
Tolerancias y Ajustes
Tolerancia: Es una cantidad dimensional que indica el intervalo de dimensiones entre las que hay que fabricar una pieza. CM = C + ds, cm = C + di, T = CM - cm = ds - di
Ajuste: Es cuando una pieza encaja en otra pieza con una relación dimensional previamente definida. 3 tipos:
- Ajuste con juego: Garantizan que las piezas deslicen entre ellas. Se ha de cumplir que el diámetro mínimo del agujero sea más grande que el diámetro máximo del eje.
- Ajuste con apriete: No dejan mover las piezas entre ellas una vez montadas. La condición de apriete es que el diámetro mínimo del eje sea mayor que el diámetro máximo del agujero.
- Ajustes indeterminados: No permiten saber de antemano si las piezas una vez montadas se deslizarán o quedarán fijadas.
- Juego máximo (JM): Cuando la diferencia entre la cota máxima del agujero (CM) y la cota mínima del eje (cm) es positiva. También: JM = ds - di
- Juego mínimo (Jm): Cuando la diferencia entre la cota mínima del agujero (cm) y la cota máxima del eje (CM) es positiva. También: Jm = di - ds
- Apriete máximo (AM): Es la diferencia positiva entre la cota máxima del eje (CM) y la cota mínima del agujero (cm). También: AM = ds - di
- Apriete mínimo (Am): Es la diferencia positiva entre la cota mínima del eje (cm) y la cota máxima del agujero (CM). También: Am = di - ds
- Tolerancia del ajuste (Ta): Es igual que la suma de las tolerancias del eje (Te) y del agujero (Tf). Ta = Te + Tf
Sistema ISO de Tolerancias Dimensionales
Para determinar las tolerancias ISO se distinguen dos conceptos:
- Calidad: En una tolerancia nos informa del grado de perfección de la pieza, y coincide con el valor de la tolerancia.
- Posición: De la tolerancia nos indica el lugar donde se encuentra la calidad respecto a la línea de referencia, se indica con una letra.
Sistema ISO de Ajustes
Para diseñar un ajuste hay un gran número de combinaciones que la normativa ISO ha reducido mediante el uso de dos sistemas: sistema agujero-base y sistema eje-base que se caracterizan porque usan la posición H o h como fija que es la única en que la medida mínima del agujero y la máxima del eje coinciden con la cota nominal.
- Sistema agujero-base: Consiste en tomar como base la posición H del agujero y para obtener el ajuste querido sólo hay que variar la posición del eje: entre a y h, ajuste con juego, entre j y n incertidumbre en el ajuste y entre p y z con apriete.
- Sistema eje-base: Consiste en tomar como base la posición h del eje y para obtener la tolerancia deseada basta variar la posición del agujero: entre A y H con juego, J y N incertidumbre y P y Z con apriete.