ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA
ENERGA Y MECNICACARRERA DE INGENIERA MECATRNICA
RUGOSIDAD Y ACABADOS SUPERFICIALES. TIPOS DE TOLERANCIA.
AUTORRiki Acosta
ASIGNATURAProcesos de Manufactura I (NRC 2548)
INSTRUCTORIng. Edwin Ocaa
Sangolqu, 24 de Abril de 2014
TOPOGRAFA SUPERFICIAL
Pocas superficies son lisas y planas (o cilndricas o de otra
forma geomtricamente pura). En el nivel microscpico, las
superficies presentan ondulacin y rugosidad.
Rugosidad y ondulacin
El perfil de la superficie se puede medir y registrar. Para una
visualizacin ms fcil, usualmente los registros se hacen con una
ganancia mayor en el eje vertical (Fig. 3-19).
Esto da una imagen distorsionada con picos agudos y pendientes
pronunciadas; en realidad los picos (asperezas) tienen pendientes
suaves tpicamente de 5-20 de inclinacin. Las huellas, o ms
frecuentemente la seal, que se obtiene del rugosmetro, se puede
procesar electrnicamente, despus de ser digitalizadas, en una
computadora, a fin de derivar distintos valores para una
caracterizacin cuantitativa del perfil superficial. De las varias
medidas dadas en ANSI B46. 1-1978 , R 1995 , las que se usan ms
frecuentemente son las siguientes :
1. Rt es la altura mxima de la rugosidad (la altura desde el
pico mximo hasta el valle ms profundo). Es importante cuando debe
removerse la aspereza, por ejemplo, por medio del pulido. Con
frecuencia una figura ms significativa se obtiene tomando la
diferencia promedio entre la altura de los 5 picos ms elevados y
los 5 valles ms profundos dentro de la longitud de muestreo (altura
de 10 puntos, Rz).
2. Una lnea dibujada de tal forma que el rea llena con material
es igual a la de las porciones sin rellenar, define la lnea central
o superficie media. La desviacin promedio de esta superficie media
se llama el promedio de la lnea central (CLA, por sus siglas en
ingls) o promedio aritmtico (MA, por sus siglas en ingls ) ; tambin
se denota como Ra:
3. El valor de la raz cuadrtica media (RM S , por sus siglas en
ingls) Rq frecuentemente se prefiere en la prctica y tambin en la
teora de las superficies en contacto.
Rq est cercanamente relacionado con Ra (Ra = 1.11 Rq para una
onda senoidal), y para superficies tcnicas la relacin entre
distintos valores se define perfectamente.
4. La oblicuidad expresa la distribucin de las alturas de la
rugosidad y es una medida cuantitativa de la "plenitud" de la
superficie (Fig. 3-20).
La curva de Abbot muestra el rea de soporte de carga disponible
cuando se toman cortes en varios niveles de la parte superior del
perfil.
Las unidades de medicin convenientes son el micrmetro (m) o
nanmetro (nm) y la micropulgada (in).
1 in = 0.025 m = 25 nm1 m = 40 inAcabado superficial y
tolerancias
Las tolerancias y las especificaciones del acabado superficial
innecesariamente rigurosas son la causa principal de costos
excesivos de manufactura.
Las tolerancias dimensionales fijan un rango de valores
permitidos para las cotas funcionales de la pieza.
Indicaciones en los dibujos de los estados superficiales Las
indicaciones sobre los dibujos de los estados superficiales se
realizan los smbolos e inscripciones indicados a continuacin y segn
proceda.
La direccin de las estras se indica con los smbolos indicados en
la tabla.
Los valores de rugosidad Ra pueden indicarse bien por su valor
normalizado o por su nmero de clase indicados en la tabla de la
parte inferior.
Cada proceso de manufactura es capaz de producir una pieza con
un cierto acabado superficial e intervalo de tolerancia sin un
desembolso extra. Algunas guas generales se dan en la figura 3-22.
El acabado superficial y las tolerancias comnmente obtenibles en el
proceso se indican con lneas gruesas adyacentes al nombre del
proceso.
En las tablas siguientes, se indican los valores de rugosidad
que se pueden obtener con las distintas mquinas herramientas.
Rugosidad Ra()SUPERFICIE OBTENIDA SIN ARRANQUE DE VIRUTA
Bruido con rodillos LAMINADOTrefilado en
froAcuadoExtruidoEstampadoForjadoFUNDICINChorro de arena
RoscasFroCalienteMicro fusinPresinCoquillaCascaraArena
0,025
0,032
0,04
0,05
0,063
0,08
0,1
0,125
0,16
0,2
0,25
0,32
0,4
0,5
0,63
0,8
1.0
1,25
1,6
2
2,5
3,2
4
5
6,3
8
10
12,5
16
20
25
32
40
50
63
80
100
Valores ms frecuentes
Valores menos frecuentes
Tolerancia en eje-agujeroComo se ha visto en las nociones de
metrologa, una magnitud no se puede dar de forma exacta, siendo
preciso sealar un intervalo en el que se pueda asegurar, que se
encuentra la medida obtenida, con un elevado nivel de
confianza.Eje: todo elemento exterior de una pieza, no
necesariamente cilndrico, que se aloja en el interior de un
agujero.Agujero: todo elemento interior de una pieza, no
necesariamente cilndrico, donde se aloja el eje.Tolerancia
dimensional: diferencia entre la medida mxima y la medida mnima
admitida.
Indicacin de la toleranciaLa tolerancia se designa aadiendo a la
medida nominal, una letra que indica la posicin de la tolerancia y
un nmero, que es el ndice de la tolerancia o calidad, a partir de
la cual se puede obtener la amplitud de la tolerancia.
Ejemplo:
Posicin de la toleranciaSegn indica la norma UNE-EN 20286-1:1996
(ISO 286-1988) se designan 28 posiciones de la tolerancia con
respecto a la medida nominal. Son:Agujeros:A, B, C, CD, D, E, EF,
F, FG, G, H, J, JS, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB,
ZCEjes:a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, j, js, k, m, n, p, r, s,
t, u, v, x, y, z, za, zb, zc.
Referencias:
SCHEYJ.,Procesos de Manufactura, Me Graw-Hill, Mxico, 2002.
Tolerancias. (2002, 07 08). Retrieved from
https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CC4QFjAA&url=http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/ingenieria-grafica/material-de-clase-1/4.1%20Tolerancias.pdf&ei=nP5HUZb4MJPl4AOksoDgAw&usg=AFQjCNEV3aO2QpzWh7c5QW_Ff0vhCyZIIA&sig2=m1NGTXhugWQ6CGlinrPMRQ
Poveda, S. (2001, 07).Lecturas complementarias: Acabados
superficiales. Retrieved from
http://ocw.upm.es/expresion-grafica-en-la-ingenieria/ingenieria-grafica-metodologias-de-diseno-para-proyectos/Teoria/LECTURA_COMPLEMENTARIA/MATERIALES/acabados.pdf