Las tolerancias dimensionales y geométricas son el lenguaje por el que un plano de ingeniería mecánica comunica la variación admisible en una pieza fabricada. Especificarlas correctamente — suficientemente estrechas para garantizar la función, suficientemente amplias para una fabricación económica — es una competencia fundamental de diseño. Tolerancias incorrectas producen piezas imposibles de ensamblar o innecesariamente caras de fabricar.
El Sistema ISO 286 — Tolerancias Dimensionales
ISO 286 define un sistema estandarizado para elementos cilíndricos basado en dos parámetros: el grado IT (tamaño de la zona de tolerancia) y la desviación fundamental (posición de la zona respecto al nominal).
Los grados IT van desde IT01 (calibres de alta precisión) hasta IT18 (fundición tosca). IT5–IT10 para piezas mecanizadas de precisión; IT11–IT14 para mecanizado general. La desviación fundamental (mayúscula para agujeros, minúscula para ejes) posiciona la zona de tolerancia. H (desviación cero para agujeros) y h (desviación cero para ejes) son las referencias estándar — de ahí notaciones como H7/f7 o H7/p6.
Sistema Agujero Base vs Eje Base
El sistema agujero base (H estándar, eje variable) es preferido porque los agujeros son más difíciles de obtener a una desviación precisa que los ejes — los escariadores y las brochas producen naturalmente agujeros de base H. El sistema eje base se aplica cuando el eje es un elemento normalizado que no puede modificarse.
Tipos de Ajuste
| Tipo | Característica | Aplicaciones | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Ajuste con juego | Juego garantizado. Rotación libre. | Cojinetes lisos, ejes giratorios | H7/f7 |
| Ajuste deslizante | Pequeño juego. Desliza sin girar. | Chaveteros deslizantes | H7/g6 |
| Ajuste indeterminado | Puede tener juego o interferencia ligera. | Chavetas, cubos de acoplamiento | H7/k6 |
| Apriete ligero | Interferencia garantizada, desmontable. | Poleas, casquillos | H7/p6 |
| Apriete fuerte | Gran interferencia, montaje a temperatura. | Uniones permanentes | H7/s6 |
GD&T — Tolerancias Geométricas (ISO 1101 / ASME Y14.5)
Tolerancias de Forma (sin datum)
- Planitud ⏥ — toda la superficie entre dos planos paralelos. Para caras de brida, superficies de estanqueidad y caras de apoyo.
- Rectitud ⏤ — elemento de línea o eje derivado dentro de una zona definida.
- Redondez ○ — cada sección transversal entre dos círculos concéntricos. Por sección únicamente — no controla conicidad ni rectitud.
- Cilindricidad ⌭ — superficie completa entre dos cilindros coaxiales. Controla simultáneamente redondez, rectitud y conicidad.
Tolerancias de Orientación (datum requerido)
- Perpendicularidad ⊥ · Paralelismo ∥ · Angularidad ∠ — el elemento debe estar en una zona al ángulo especificado respecto al datum.
Tolerancias de Posición (datum requerido)
- Posición ⊕ — el símbolo GD&T más utilizado. Zona cilíndrica (∅ + modificador) para la posición de un eje de agujero. Respecto a la tolerancia ± en coordenadas, el modificador ∅ proporciona un 57 % más de área de tolerancia a igual restricción en el peor caso, mejorando el rendimiento de primera pasada sin comprometer la funcionalidad.
- Coaxialidad ◎ — eje derivado del elemento dentro de un cilindro coaxial al eje datum.
Datums de Referencia
Los datums se eligen para reflejar la localización en el ensamblaje real: datum primario (3 GDL), secundario (2 GDL), terciario (1 GDL). Los datums que reflejan la función del ensamblaje garantizan que las piezas que pasan la inspección se ensamblan correctamente y que las rechazadas genuinamente no funcionarían.
Resumen
El sistema ISO 286 estandariza las tolerancias dimensionales de agujeros y ejes. El GD&T (ISO 1101 / ASME Y14.5) extiende el control a la forma, orientación y posición geométricas, con un 57 % más de zona de tolerancia para posiciones de agujeros respecto a la tolerancia ± en coordenadas. Los datums se eligen según la localización real en el ensamblaje, no la conveniencia de fabricación.
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