Los ajustes de ingeniería se utilizan generalmente como parte del dimensionamiento geométrico y la tolerancia cuando se diseña una pieza o un conjunto. En términos de ingeniería, el "ajuste" es la holgura entre dos piezas acopladas, y el tamaño de esta holgura determina si las piezas pueden, en un extremo del espectro, moverse o girar independientemente una de la otra o, en el otro extremo, estar unidas temporal o permanentemente. Los ajustes de ingeniería se describen generalmente como un emparejamiento de "eje y orificio", pero no se limitan necesariamente a los componentes redondos. ISO es la norma aceptada internacionalmente para definir los ajustes de ingeniería, pero ANSI todavía se utiliza a menudo en América del Norte.
Tanto la ISO como la ANSI agrupan los ajustes en tres categorías: holgura, ubicación o transición e interferencia. Dentro de cada categoría hay varios códigos que definen los límites de tamaño del orificio o eje, cuya combinación determina el tipo de ajuste. Por lo general, un ajuste se selecciona en la etapa de diseño según si las piezas acopladas deben estar ubicadas con precisión, ser libres de deslizarse o rotar, separarse fácilmente o resistir la separación. El costo también es un factor importante a la hora de seleccionar un ajuste, ya que los ajustes más precisos serán más costosos de producir y los ajustes más ajustados serán más costosos de ensamblar.
Los métodos para producir trabajo con las tolerancias requeridas para lograr un ajuste deseado varían desde fundición , forjado y taladrado para las tolerancias más amplias, pasando por brochado , escariado , fresado y torneado , hasta lapeado y bruñido con las tolerancias más estrictas. [1]
El sistema de la Organización Internacional de Normalización divide las tres categorías principales en varios ajustes individuales según los límites permitidos para el tamaño del orificio y del eje. A cada ajuste se le asigna un código, compuesto por un número y una letra, que se utiliza en los planos de ingeniería en lugar de los límites de tamaño superior e inferior para reducir la cantidad de información en las áreas detalladas.
Un ajuste se especifica como eje-base o agujero-base, según qué parte tenga su tamaño controlado para determinar el ajuste. En un sistema de base de agujero, el tamaño del agujero permanece constante y el diámetro del eje varía para determinar el ajuste; por el contrario, en un sistema de base de eje, el tamaño del eje permanece constante y el diámetro del agujero varía para determinar el ajuste.
El sistema ISO utiliza un código alfanumérico para ilustrar los rangos de tolerancia para el ajuste, donde las letras mayúsculas representan la tolerancia del orificio y las minúsculas representan el eje. Por ejemplo, en H7/h6 (un ajuste de uso común), H7 representa el rango de tolerancia del orificio y h6 representa el rango de tolerancia del eje. Los maquinistas o ingenieros pueden utilizar estos códigos para identificar rápidamente los límites de tamaño superior e inferior para el orificio o el eje. El rango potencial de holgura o interferencia se puede encontrar restando el diámetro del eje más pequeño del orificio más grande, y el eje más grande del orificio más pequeño.
Los tres tipos de ajuste son:
Por ejemplo, utilizando un ajuste ajustado H8/f7 en un diámetro de 50 mm: [1]
Por ejemplo, utilizando un ajuste similar H7/k6 en un diámetro de 50 mm: [1]
Por ejemplo, utilizando un ajuste a presión H7/p6 en un diámetro de 50 mm: [1]
Tolerancias comunes para tamaños que van desde 0 a 120 mm [2]
Los ajustes por interferencia , también conocidos como ajustes a presión o ajustes por fricción , son fijaciones entre dos piezas en las que el componente interior es más grande que el exterior. Para lograr un ajuste por interferencia es necesario aplicar fuerza durante el montaje. Una vez unidas las piezas, las superficies de contacto sentirán presión debido a la fricción y se observará una deformación del conjunto completo.
Los ajustes forzados están diseñados para mantener una presión controlada entre las piezas acopladas y se utilizan cuando se transmiten fuerzas o pares de torsión a través del punto de unión. Al igual que los ajustes por interferencia, los ajustes forzados se logran aplicando una fuerza durante el ensamblaje del componente. [3]
FN 1 a FN 5
Los ajustes por contracción tienen la misma finalidad que los ajustes forzados, pero se logran calentando un elemento para expandirlo mientras el otro permanece frío. Las piezas se pueden ensamblar fácilmente con poca fuerza aplicada, pero después del enfriamiento y la contracción, existe la misma interferencia dimensional que en el caso de un ajuste forzado. Al igual que los ajustes forzados, los ajustes por contracción varían de FN 1 a FN 5. [3]
Los ajustes de ubicación son para piezas que normalmente no se mueven entre sí.
LN 1 a LN 3 (o LT 7 a LT 21? [ cita requerida ] )
El ajuste de ubicación LT 1 a LT 6 es para tener un ajuste comparativamente mejor que el ajuste deslizante.
LC 1 a LC 11
Los números RC más pequeños tienen espacios libres más pequeños para ajustes más ajustados, los números más grandes tienen espacios libres más grandes para ajustes más sueltos. [4]
Los ajustes de este tipo están destinados a la ubicación precisa de piezas que deben ensamblarse sin juego apreciable.
Los ajustes de este tipo están pensados para una ubicación precisa pero con una holgura máxima mayor que la clase RC1. Las piezas fabricadas para este ajuste giran y se mueven fácilmente. Este tipo no está diseñado para un funcionamiento libre. Los ajustes deslizantes de tamaños más grandes pueden atascarse con pequeños cambios de temperatura debido a la poca tolerancia para la expansión o contracción térmica.
Los ajustes de este tipo son los más ajustados que se pueden esperar que funcionen libremente. Los ajustes de precisión están pensados para trabajos de precisión a baja velocidad, bajas presiones en los cojinetes y presiones ligeras en los muñones. El RC3 no es adecuado cuando se producen diferencias de temperatura notables.
Los ajustes de este tipo se utilizan principalmente para ajustes de funcionamiento en maquinaria precisa con velocidad de superficie moderada, presiones de cojinetes y presiones de muñón donde se desea una ubicación precisa y un juego mínimo. Los ajustes de este tipo también se pueden describir como holguras más pequeñas con mayores requisitos de ajuste de precisión.
Los ajustes de este tipo están diseñados para máquinas que funcionan a velocidades de funcionamiento más altas, presiones considerables en los cojinetes y una gran presión en los muñones. Los ajustes de este tipo también se pueden describir con mayores holguras con requisitos comunes de precisión de ajuste.
Los ajustes de este tipo están pensados para su uso cuando la precisión no es esencial. Son adecuados para grandes variaciones de temperatura. Este ajuste es adecuado para su uso sin ningún requisito especial para guiar con precisión los ejes en determinados orificios.
Los ajustes de este tipo están pensados para su uso en casos en los que se requieran tolerancias comerciales amplias en el eje. Con estos ajustes, las piezas con grandes holguras tendrán grandes tolerancias. Los ajustes de funcionamiento flojos pueden estar expuestos a efectos de corrosión, contaminación por polvo y deformaciones térmicas o mecánicas.