Tolerancias: cuánto cuestan y cuáles especificar
La tolerancia es la cota del plano que decide el precio, y es la que más a menudo se copia de una plantilla. Una pieza cotizada con todo ajustado puede costar varias veces lo que cuesta la misma pieza con tres características críticas indicadas y una nota general razonable. Esto es lo que compran realmente esas cifras.
Lo que le cuesta una tolerancia
Estrechar una tolerancia añade coste en cuatro puntos distintos, y por eso el efecto se acumula:
- Pasadas de acabado. Eliminar con precisión las últimas centésimas exige cortes lentos y ligeros. Eso es tiempo de máquina.
- Gestión del desgaste de herramienta. A medida que una fresa se desgasta, las cotas se desvían. Una tolerancia estrecha implica cambiar herramientas más a menudo o compensar con más frecuencia.
- Inspección. Las características estrechas hay que medirlas, a menudo en una máquina de medición por coordenadas (MMC), y a menudo en cada pieza en lugar de en una muestra.
- Rechazo y reproceso. Una banda más estrecha hace que más piezas queden fuera. Alguien paga esas piezas.
Abra una tolerancia y los cuatro puntos mejoran a la vez. Por eso es el cambio de mayor palanca que se puede hacer en un plano.
Lo que mantienen los talleres sin un esfuerzo especial
Son rangos típicos, no promesas. El taller que cotiza su pieza confirma lo que mantiene en su geometría, en su material y a su tamaño.
| Característica | Banda cómoda típica | Notas |
|---|---|---|
| Cotas lineales generales | Alrededor de ±0,1 mm | La nota general habitual en una pieza mecanizada |
| Características de ajuste, fresadas | Alrededor de ±0,05 mm | Alcanzable de forma rutinaria en la mayoría de las máquinas |
| Agujeros escariados | Alrededor de ±0,02 mm | Un escariador estándar lo consigue de forma repetible |
| Características de ajuste estrecho | ±0,01 mm y menos | Cuesta más, exige control de temperatura y verificación en MMC |
| Planitud de una cara mecanizada | Depende del tamaño y la sección de la pieza | Las piezas delgadas se deforman, así que el tamaño importa más que la cifra |
| Acabado superficial, tal como sale de máquina | Ra 1,6 a 3,2 micrómetros | Los valores más finos requieren pasadas de acabado adicionales |
Las piezas grandes son más difíciles. Una tolerancia rutinaria en 50 mm es difícil en 500 mm, porque la dilatación térmica, el amarre y la geometría de la máquina crecen con la longitud. Indique siempre la tolerancia para cada característica en lugar de como regla general para toda la pieza.
Por qué una nota general amplia es peligrosa
«Todas las cotas ±0,02 mm salvo indicación contraria» es una nota habitual y cara. Le dice al taller que cada arista, cada chaflán y cada cota no funcional es crítica.
Pasan dos cosas. El precio sube en todas las líneas. Y como el taller no puede saber qué características importan de verdad, reparte su atención por igual, lo que significa que las características que sí importan no reciben más cuidado que las que no.
El patrón más adecuado:
- Una nota general holgada que cubra todo lo ordinario
- Un número reducido de características con tolerancia explícita, cada una con la referencia desde la que se mide
- Una nota breve que indique cuáles de ellas son funcionalmente críticas
Tres cotas críticas marcadas con claridad se mantendrán mejor que treinta cotas mantenidas al mismo nivel.
Los ajustes, y por qué comunican mejor que las cifras
Para las características que encajan entre sí, una designación de ajuste normalizada aporta más información que una tolerancia suelta. Escribir 12H7 para un agujero indica al taller el tamaño nominal, la banda de tolerancia y, sobre todo, la intención: que ahí va a entrar un eje.
Las tres familias de uso corriente:
- Ajuste con juego. Las piezas siempre se montan con holgura. Se usa para ejes que giran o se deslizan, y para el paso de tornillos.
- Ajuste incierto. Las piezas pueden quedar ligeramente apretadas o ligeramente sueltas. Se usa para características de posicionamiento que se montan y desmontan.
- Ajuste con apriete. Las piezas deben montarse a presión o en caliente. Se usa para rodamientos y casquillos que no deben moverse.
Si especifica un agujero para un rodamiento, nombre el ajuste. Un taller que ve H7 sabe que tiene que escariarlo y que tiene que medirlo con un alesómetro en lugar de con un pie de rey.
La tolerancia geométrica, en un párrafo
Las tolerancias lineales controlan el tamaño. Las tolerancias geométricas controlan la forma, la orientación y la posición: planitud, perpendicularidad, concentricidad, posición real. Importan cuando la relación entre características pesa más que cualquier cota aislada.
La que más dinero ahorra en la práctica es la posición real en un patrón de agujeros. Un patrón controlado por posición real con tolerancia adicional es más fácil y más barato de mantener que el mismo patrón controlado por cotas ± estrechas entre cada agujero, y describe lo que usted realmente necesita, que es que los tornillos pasen.
La tolerancia y la inspección son la misma decisión
Una tolerancia que no se puede medir no se está manteniendo, solo se está deseando. Antes de especificar una banda, pregúntese si el taller tiene equipos capaces de verificarla y si usted tiene equipos capaces de verificarla a la llegada.
Si la capacidad de medición más fina del taller es más gruesa que su tolerancia más estrecha, la pieza no se puede demostrar aunque sea correcta. Vale la pena descubrir ese desajuste durante la evaluación del taller y no durante una disputa.
También decide qué pedir en la documentación. Una inspección de primer artículo de las características críticas vale mucho más que un informe completo de todo.
La temperatura, que nadie menciona
Las normas de metrología suponen 20 grados Celsius. Una pieza medida en un taller a 32 grados y medida de nuevo en una sala de inspección fresca no dará las mismas cifras, y el aluminio se dilata aproximadamente el doble que el acero ante el mismo cambio de temperatura.
En las tolerancias generales esto es ruido. A ±0,01 mm en una cota larga no lo es. Si su pieza tiene tolerancias de ese nivel, pregunte dónde y a qué temperatura mide el taller, y espere una respuesta concreta.
Cómo marcar un plano antes de enviarlo
- Revise cada cota con tolerancia y pregúntese qué falla si se desvía el doble.
- Relaje todo aquello en lo que la respuesta sea nada.
- Para las que queden, indique la referencia desde la que se mide cada una.
- Sustituya las cotas lineales estrechas entre agujeros por posición real cuando el requisito sea el montaje.
- Use designaciones de ajuste normalizadas para todo lo que encaja.
- Fije la nota general en el nivel más holgado que admita la pieza.
- Indique qué características quiere que se midan y se documenten.
Esa revisión suele llevar una hora y vale más que cualquier negociación sobre el precio. El resto de palancas están en la guía de cambios de diseño.
Cuando el plano esté marcado, envíelo aquí y hasta tres talleres en Vietnam lo cotizarán según lo que realmente importa.
Preguntas frecuentes
¿Qué tolerancia puede mantener un taller de mecanizado como estándar?
Una nota general de alrededor de ±0,1 mm es cómoda para la mayoría de los talleres en la mayoría de las características, y en cotas concretas se pueden lograr bandas más estrechas cuando se indican. La respuesta honesta varía según la característica, el material y el tamaño de la pieza, y por eso un taller debe confirmar lo que mantiene en su geometría en lugar de dar una cifra general.
¿Una tolerancia más estrecha es siempre más precisa?
Es más cara y más difícil de verificar, lo que no es lo mismo que mejor. Una tolerancia que no se puede medir es una tolerancia que nadie está manteniendo. Estreche lo que controla el ajuste y la función, y deje el resto.
¿Qué diferencia hay entre una tolerancia y un ajuste?
Una tolerancia es cuánto puede variar una sola cota. Un ajuste es la relación entre dos piezas que encajan, y resulta de sus dos tolerancias combinadas. Indicar una designación de ajuste normalizada como H7 comunica la intención con más claridad que una cifra suelta.
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