¿Qué es la tolerancia al ajuste? ¿Cómo se relaciona con la tolerancia?

Incluso al cortar una varilla de 5 mm, no será exactamente de 5 mm. Siempre hay algunos errores en el proceso de mecanizado, y el rango permitido de estos errores se denomina tolerancia. En este artículo, presentaremos algunas tolerancias relacionadas con las varillas (ejes) y los orificios.

Tolerancia de agujeros y tolerancia de ajuste

En máquinas y equipos, la combinación de inserción de una varilla (eje) en un orificio es muy común. Por ejemplo, la fijación de placas de metal con tornillos o pernos es una combinación de orificios y ejes. La inserción de cojinetes en orificios o la inserción de ejes en cojinetes también son ejemplos de combinaciones de orificios y ejes. La relación de tolerancia entre orificios y ejes es muy delicada. Dependiendo de la función deseada, pueden surgir diferentes requisitos, como la necesidad de una relación de fácil inserción y extracción o un ajuste permanente y no extraíble. En consecuencia, la tolerancia requerida variará según la función. Por lo tanto, los orificios y los ejes utilizan un tipo de tolerancia llamada "ajuste", que difiere de la tolerancia estándar.

Tres tipos de ajuste

Hay tres tipos de ajuste:

• Ajuste de holgura
  Un ajuste con holgura se refiere a una relación en la que hay espacio entre el eje y el orificio. Es adecuado para situaciones en las que se requiere un desmontaje sencillo, como cuando se pasa un perno a través de una placa de hierro o cuando un eje se desliza dentro de un orificio como en un pistón.

• Ajuste por interferencia
  Un ajuste por interferencia es cuando el diámetro del eje es ligeramente mayor que el diámetro del orificio. La diferencia entre los diámetros del eje y del orificio se denomina "interferencia" y, para insertar el eje en el orificio, es posible que sea necesario reducir el eje en la cantidad de interferencia o agrandar el orificio. Sin una fuerza mecánica sustancial, las piezas no se pueden ensamblar. Por ejemplo, en el "ajuste por contracción", el orificio se calienta para expandirse mediante expansión térmica, lo que permite presionar el eje. Una vez insertado, las piezas no se pueden separar fácilmente. Este tipo de ajuste se utiliza en áreas que no requieren movimiento, como manguitos de cojinetes y acoplamientos.

• Ajuste de transición
  El ajuste de transición se encuentra entre el ajuste de holgura y el ajuste de interferencia. Proporciona una relación precisa sin holgura. Durante el montaje, las piezas se pueden introducir a mano y, durante el desmontaje, se pueden quitar golpeándolas con un mazo. Este ajuste se utiliza en aplicaciones como ejes para engranajes y engranajes de soporte.

Dentro de estos tipos puede haber ajustes tanto más holgados como más ajustados.

 Método de marcado para el ajuste

Existen dos métodos para marcar el ajuste: uno basado en el orificio y otro basado en el eje. Primero, se determina aproximadamente el tipo de ajuste y luego se determinan el grado de tolerancia y el símbolo para el lado de referencia. Después de eso, se determinan el grado de tolerancia y el símbolo correspondientes para el otro lado en función del ajuste requerido.

El rango de tolerancia se indica con letras. Para los ajustes basados en orificios, se utilizan letras mayúsculas y para los ajustes basados en ejes, se utilizan letras minúsculas. La tolerancia común varía de C(c) a X(x), y las letras anteriores en el alfabeto indican ajustes más holgados. En términos generales, H(h) es el tamaño estándar.

El número de grado que sigue a la letra varía de 5 a 9 dentro del rango de tolerancia común. Para ajustes de transición generales, se utiliza un eje h6 con un orificio H7 o un eje h7 con un orificio H8. Si se requiere un ajuste con interferencia, se utiliza un eje p6 con un orificio H7.

Por ejemplo, si el orificio es H7 y el diámetro del orificio es de 10 mm, la tolerancia requerida sería de 0 a +0,18 mm. De manera similar, para un orificio H7 con un diámetro de 400 mm, la tolerancia requerida sería de 0 a +0,63 mm. Por lo tanto, la tolerancia de ajuste está determinada por el diámetro del orificio o eje, el símbolo de tolerancia y el grado. Se puede consultar una tabla de estándares JIS para verificar la tolerancia correspondiente según el símbolo de tolerancia, el grado y el diámetro del orificio o eje.

Las tolerancias y grados de ajuste son amplios, pero el rango que se suele utilizar al considerar los costos de mecanizado es limitado. Recordar los rangos comúnmente utilizados y diferenciarlos según el tipo de ajuste es el primer paso para lograr un diseño eficiente.