Tolerancias y juegos
2016-01-25
Los juegos y las tolerancias son magnitudes que tienen que ver con las dimensiones de ingenios (quizá muebles, quizá máquinas…) que diseñamos y fabricamos. Aunque las tolerancias y los juegos están relacionados, son conceptos diferentes.
- Las tolerancias son una especificación sobre lo que es admisible al fabricar una pieza. La tolerancia de una medida es lo que estamos dispuestos a admitir que se desvíe de su valor de básico de diseño. Si una dimensión se sale del intervalo de tolerancia, consideramos que está mal hecha. Habría que elegir las tolerancias de manera que su satisfacción implique que las piezas funcionan. De hecho, podemos considerar que no hay un valor de diseño con una tolerancia, sino un intervalo de valores que podemos aceptar, de manera que si las piezas fabricadas entran dentro de la zona de tolerancia, tenemos cierta garantía de que van a funcionar como queremos (que un eje encaja dentro de un agujero, por ejemplo).
- Los juegos son espacio libre: diferencias entre dos dimensiones. Si un tornillo tiene un diámetro de 3 mm y un agujero por el que tiene que pasar tiene un diámetro de 4 mm, entonces hay un juego diametral de 1 mm, que es lo que va del diámetro del tornillo al diámetro del agujero. Igual que los juegos son espacio libre, existen las interferencias geométricas, que son juegos negativos: se dan cuando unas piezas tienden a ocupar el espacio de otras. Si tenemos un eje más grande que el agujero por el que tiene que pasar, decimos que hay interferencia geométrica.
Concepto de tolerancia: esta pieza redonda (línea gruesa) tiene un
diámetro básico de diseño de 9 mm, pero
sería aceptable hacerla con un diámetro
entre 8 mm
y 10 mm (líneas de trazos)
Concepto de juego: la pieza central tiene un diámetro
de 9 mm y cabe dentro de un agujero de
10 mm. El juego, que es
de 1 mm diametral, es el espacio que
hay entremedias, lo que podría crecer el diámetro de la pieza interior
o lo que podría encoger el diámetro del agujero sin impedir que la
pieza interior cupiera en su sitio.
Los juegos y las tolerancias pueden condicionarse entre sí. Puede darse el caso, por ejemplo, de que busquemos que una pieza quepa dentro de otra: si tenemos un hueco que como mínimo medirá 100 mm y tenemos que hacer una pieza cuya dimensión básica de diseño es de 99 mm (con lo que el juego básico de diseño es de 1 mm, podemos permitirnos (¡tolerar!) fabricar esta pieza con un tamaño de hasta 100 mm sin que ello impida el montaje (sin que haya interferencia geométrica). Si todavía no hemos asignado tolerancias, pero ya tenemos las dimensiones básicas de diseño asignadas, podemos repartir las amplitudes de los juegos básicos de diseño entre las tolerancias de las distintas piezas para garantizar que los juegos fabricados sean siempre suficientes para permitir que los conjuntos funcionen.
De vuelta a las tolerancias, hay que decir que son un concepto inherente al diseño de una pieza, no a la maquinaria y los procesos para fabricarla: la tolerancia es la desviación aceptable de la geometría básica de diseño, no la capacidad de una máquina herramienta. Aun así, por abuso del lenguaje se habla a menudo de la tolerancia que tiene un proceso productivo o una máquina herramienta; realmente lo que habría que indicar es la tolerancia que el proceso o la máquina puede satisfacer. De igual manera, las piezas no salen fabricadas con una tolerancia, sino con cierta precisión y cierta exactitud.
Por una parte, las tolerancias son un reconocimiento de que no podemos esperar fabricar piezas con la geometría exacta del diseño; al no poder hacerlo, tenemos que preguntarnos cuánto podemos desviarnos sin que las piezas dejen de servirnos. Por otra parte, las tolerancias son un reconocimiento de que nuestro diseño no es realmente una geometría única, sino el conjunto de todas las que permiten el funcionamiento que deseamos.
Categorías: Miscelánea
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