Tolerancias de mecanizado estándar: aprenda la guía definitiva

Las industrias de mecanizado siguen las tolerancias de los planos de ingeniería del trabajo, pero el desafío es cómo puede la pieza de trabajo recibir tolerancias estrictas de diferentes operaciones de mecanizado sin comprometer el acabado de la superficie. Debe aprender las ideas, razones, importancia y métodos básicos para lograr tolerancias de mecanizado, de modo que siempre que estén presentes en el dibujo, su procesamiento con respecto a la capacidad de precisión de mecanizado no obstaculice la calificación laboral.

Para obtener más información, visite los siguientes vídeos de YouTube:

https://www.youtube.com/watch?v=kzqX0oUUY_U

y

https://www.youtube.com/watch?v=zj1_uPSP6i8

Contenido del articulo

¿Qué son las tolerancias de mecanizado?

Tolerancias por proceso de mecanizado CNC

Estándar ISO 2768

Tres consejos para adquirir tolerancias de mecanizado de precisión

Cómo la precisión afecta la calidad del producto

Cómo realizar un mecanizado de tolerancia cero

¿Por qué elegir piezas de mecanizado CNC personalizadas de China Tuofa?

¿Qué son las tolerancias de mecanizado?

La pieza de trabajo de ingeniería pasa a la etapa de diseño incluso antes de ingresar al almacén en forma material, y en esta etapa recibe su contraparte de ensamblaje final, con quien debe reunirse en la mesa de ensamblaje. Pero para ensamblar la misma pieza debe haber algunas reglas dimensionales a seguir, de lo contrario ninguna pieza puede conectarse con otra y aquí el concepto de tolerancias de mecanizado viene en taller y máquina CNC. Esta tolerancia decide cuánto coste deben soportar las herramientas de mecanizado preciso para la optimización en el mecanizado, producto de buena calidad y equivalencia de tolerancias de mecanizado cero.

Comprender los conceptos básicos de la tolerancia del mecanizado

Este requisito proviene del concepto de ensamblaje en trabajo con buenas prácticas de ingeniería porque si dos piezas acopladas no tienen dimensiones comparables para unirse entre sí, es mucho más difícil obtener un producto de calidad. Y la única manera de obtener una buena tolerancia es mecanizando métodos de asignación de tolerancia, porque de esta manera la pieza de trabajo logra una reducción uniforme de las dimensiones en una cara particular. Pero lograr la tolerancia de mecanizado también es otro tema de la ingeniería de ensamblaje porque el patrón de mecanizado también influye en el trabajo mediante diferentes tipos de funciones de mecanizado, análisis de tolerancia, composición de materiales y análisis de tolerancia.

Tipos de tolerancias de mecanizado

Estos son de diferentes tipos dependiendo de la medición de dimensiones, el trabajo bajo consideración, el logro de valores numéricos y el análisis de tolerancia. Las tolerancias de mecanizado pueden ser de naturaleza unilateral, donde el control de variación de dimensiones obtiene su calificación en una sola dirección lineal, lo mismo es necesario en el trabajo de ajuste de holgura. O puede ser bilateral donde obtiene control de variación dimensional en dos aspectos de la dimensión, por ejemplo en ambos ejes positivo y negativo. También se aplica otro control donde los límites son los valores finales en lugar del control dimensional de cada valor.

Las áreas de tipos son las siguientes:

Tolerancia geométrica

Estos tipos de control de variación dimensional están presentes en la ingeniería en forma de representación gráfica como algún símbolo que puede mostrar planitud, rectitud, paralelismo, variación de perforación y referencia de referencia. Le dicen al maquinista que tome alguna referencia en el espacio y luego toda la variación dimensional del trabajo debe estar bajo control de esa referencia sin involucrar herramientas de medición de terceros. Representan el control de variación general de la dimensión en lugar de un valor fijo en cada punto de la superficie de trabajo, de lo contrario se necesita demasiado espacio de dibujo 2D para elaborar las tolerancias de mecanizado de un perfil de producto.

La Figura No.1 muestra la tolerancia geométrica.

Tolerancias dimensionales

Está presente en la dimensión de valor único sin ninguna representación gráfica ni referencia de referencia, porque solo un valor numérico puede indicarle al maquinista y al fabricante que realicen el trabajo sin ningún error. Debe seguir la misma cifra numérica en cada punto del perfil del trabajo porque no hay variación en el perfil en ninguna superficie del mismo. Este logro del valor de tolerancia es fácil para el maquinista porque es un valor plano sin ninguna referencia y calibración de línea imaginaria en contraste con la tolerancia geométrica. Esta es la tolerancia más común presente en los planos de ingeniería porque los trabajos de ingeniería siempre tienen una cifra de valor.

La Figura No.2 muestra la tolerancia dimensional.

Haga clic aquí para comprender y obtener información de TuofaCNC sobre la tolerancia dimensional.

Tolerancias de mecanizado estándar

Es una práctica común que el valor de tolerancia esté presente en la mayoría de las máquinas CNC hasta qué punto pueden controlar la variación en sus figuras dimensionales. Este valor suele ser de alrededor de ± 0.13 mm y puede estar en el lado inferior controlando varios factores de material, proceso, calentamiento, herramientas de mecanizado precisas y análisis de tolerancia. También es posible que incluso una máquina capaz de alcanzar esta tolerancia pueda desviarse de ella y que se presenten valores más altos en la etapa de inspección/ensamblaje final. Por lo tanto, sólo la tolerancia de mecanizado estándar de la máquina CNC no decide el destino del trabajo final.

Tolerancia de mecanizado CNC

Es particular de la máquina en sí porque cada máquina tiene su propio valor de precisión presente en su hoja de especificaciones/datos que le indica al usuario que decida cuál es más adecuada para ella. La precisión de cualquier máquina depende del voladizo de mecanizado, la fabricación digital, las herramientas de mecanizado precisas y la desviación en la plataforma de mecanizado. Por supuesto, el costo y la aplicación del usuario deciden qué precisión de la máquina CNC es más adecuada para él. El material de fabricación de la máquina CNC de calidad y sus valores de rugosidad superficial son el factor principal para decidir el control de la desviación dimensional en nombre de la tolerancia.

Tolerancias de Protolabs

Antes del trabajo de ingeniería real, siempre existe el requisito de calificar el trabajo según algún código y estándar de trabajo porque la producción en masa no es la primera etapa de ninguna buena práctica de ingeniería. Por lo tanto, es necesario fabricar primero el prototipo, pero con las mismas tolerancias de mecanizado que el original; no se puede comprometer la desviación en las dimensiones del trabajo debido a la necesidad de calificación de pruebas funcionales y de ensamblaje. Por lo tanto, surge la pregunta de cuántas tolerancias generales de mecanizado deben ser para estos trabajos de prototipo, la respuesta es 0.13 mm (el mismo valor también está presente en las máquinas CNC de Protolabs).

Tolerancias por proceso de mecanizado CNC

Este proceso tiene muchos tipos de procesos de mecanizado, por ejemplo, rectificado, taladrado, mandrinado, torneado, fresado y corte, que son las categorías principales para realizarlo. Pero no todos los procesos tienen las mismas tolerancias de mecanizado porque cada uno tiene su propio procedimiento y desviación en el lecho de mecanizado. Por lo tanto, el método de asignación de tolerancia también es diferente para cada proceso, es por eso que los datos de medición de tolerancia muestran que el proceso de perforación y mecanizado CNC tiene valores de tolerancia más bajos que el proceso de rectificado CNC porque la rugosidad de la superficie y el mecanismo de mecanizado en voladizo no son tan precisos en el caso del proceso de perforación CNC.

Tabla de tolerancia de fresado CNC

Como se muestra en la Tabla No.1, la tolerancia mínima de fresado es de 0.014 mm, que es una tolerancia de mecanizado cercana a cero, pero a medida que la dimensión básica del trabajo va hacia el lado superior, las tolerancias de mecanizado de fresado tienen una desviación del valor de tolerancia mínimo. El valor máximo de tolerancia de mecanizado es 0.097 mm para la dimensión básica de 500 mm porque esta dimensión tan grande puede ajustar fácilmente la desviación de 97 micrones en el lado izquierdo o derecho del valor central. Es preciso en la fabricación digital porque aquí la pieza de trabajo está estacionaria y la herramienta está en movimiento con una buena medición de tolerancia.

Haga clic aquí para obtener información sobre el mecanizado de piezas realizadas a partir del proceso de fresado.

Tabla de tolerancias del torno CNC

En esta operación de mecanizado, el patrón de mecanizado tiene algunas limitaciones debido al movimiento de la pieza de trabajo y la herramienta estacionaria, por lo que hay menos posibilidades de desviación en las dimensiones del mecanizado. Aunque el mecanismo de mecanizado en voladizo existe en el portabrocas de trabajo, la Tabla No. 2 muestra el valor mínimo de tolerancia de mecanizado de 0.010 mm en el valor de dimensión básica mínima de ± 3 mm. Puedes ver la comparación en Table.No. 1 y 2 para ver la diferencia en los valores de tolerancia de mecanizado. Las tolerancias de mecanizado de fresado son menos estrictas que los valores de torno debido al patrón de mecanizado, la ventaja del voladizo de mecanizado, la ausencia de desviación en la plataforma de mecanizado y las herramientas de mecanizado precisas.

La información sobre piezas de mecanizado de espuma está disponible aquí por parte de uno de los mejores fabricantes.

Tabla No.2 Tabla de Tolerancias del Torno.

Tabla de tolerancia de corte CNC

En este proceso, la acción de corte realiza el corte en la sección de la pieza de trabajo/trabajo ocupando algo de espacio en ambos lados del voladizo. Ahora es necesario retirar el material de ambos lados del voladizo de corte, por lo que las tolerancias de mecanizado no tienen un buen rango debido al material extra eliminado. Por ejemplo, la sierra de cinta es una operación de corte que también puede tener operación CNC, y la tolerancia de mecanizado estándar es de 0.100 pulgadas o 2.54 mm. Es por eso que la operación de corte no es una parte principal de la tecnología de mecanizado para lograr tolerancias de mecanizado cero y se realiza en una etapa anterior.

Mecanizado de tolerancia estricta

Es una nomenclatura para el proceso en el que el objetivo del proceso de tolerancias de mecanizado es una desviación mínima en las dimensiones. Un factor principal para lograr esta tolerancia es la capacidad de la máquina CNC, pero también puede haber factores secundarios. Debe controlar la calibración, la temperatura, el desgaste de la herramienta y la desviación del lecho de mecanizado, de modo que el resultado en el producto final sean tolerancias de mecanizado ajustadas. En los datos publicados, la precisión máxima de tolerancias estrictas es de 0.005 mm porque tiene solo cinco micrones en valor numérico, por lo que un valor menor que este no es el escenario posible debido al fenómeno de mecanizado.

Estándar ISO 2768

Es una norma que trata de las tolerancias generales en el ensamblaje de estructuras de ingeniería, porque debe haber alguna guía de tolerancia estándar para seguir las prácticas de ingeniería en el ensamblaje, es por eso que esta norma está disponible como referencia internacional. Hay clases en esta norma que decide qué tipo de tolerancias de mecanizado es la necesidad del proyecto, las clases son Fina, Media, Gruesa y Muy Gruesa con tolerancias de mecanizado permitidas en dimensiones básicas. La Tabla No.3 discute sobre las mismas clases.

Tolerancia ISO 13920-bf pdf

Es estándar tener tolerancias para las estructuras de soldadura porque casi todas las estructuras de ingeniería que tienen mecanizado tienen soldadura, es por eso que las tolerancias tanto para el mecanizado como para la soldadura son la principal necesidad. Esta norma trata de la desviación de la soldadura de la dimensión básica porque la soldadura tiene mucha deformación que puede causar desalineación de la estructura en dirección lineal, es por eso que su tolerancia siempre tiene mayor valor que las tolerancias de mecanizado. Tabla.No. 4 muestra la tolerancia de dimensión lineal de soldadura,

Clase de tolerancia Dimensión y valores de tolerancia (mm)

Tres consejos para adquirir tolerancias de mecanizado de precisión

Cualquier maquinista siempre necesita tolerancias de mecanizado precisas porque, si desea realizar un trabajo de calidad, debe ser preciso y exacto para el proceso de ensamblaje. 3 puntos principales que pueden adquirir un trabajo de mecanizado preciso son,

Control de la temperatura

El control de temperatura puede hacer que la expansión térmica del material metálico sea mínima porque si está mecanizando un trabajo en una pieza de trabajo a 50 °C, por supuesto, obtendrá resultados diferentes en comparación con los resultados de 20 °C.

Control de vibraciones

La vibración debida al piso alto del taller, el movimiento de la grúa y el transporte pesado sobre el piso también pueden causar desviaciones en las tolerancias de mecanizado.

Calificación

La calificación del trabajo, del maquinista y de la máquina CNC también da como resultado buenas tolerancias de mecanizado.

La Figura No.3 muestra la desalineación en el ensamblaje.

Cómo la precisión afecta la calidad del producto

Siempre es necesario para el diseñador de ensamblajes que existan tolerancias de mecanizado de buena calidad siempre que el trabajo esté presente en su forma física. Es por eso que se pone todo el esfuerzo en lograr buenas tolerancias de mecanizado, de lo contrario, el trabajo fuera de tolerancia crearía un problema en la producción en masa. Porque si cada producto, entre muchos, tiene diferentes dimensiones para acoplarse con su contraparte, entonces es probable que ninguno de los productos pueda ensamblarse en la etapa de solicitud. Por ejemplo, la tolerancia de mecanizado de piezas de mantenimiento de automóviles puede provocar el rechazo de todas las piezas en el mercado si la desviación dimensional no está dentro del rango.

Cómo realizar un mecanizado de tolerancia cero

Este es el término que refleja que la tolerancia de mecanizado está en el nivel mínimo en lugar de un valor numérico exactamente cero, porque no es posible alcanzar el valor cero por ningún medio físico. Se puede decir que 0.010 mm es un valor de mecanizado de tolerancia cero cercano a la literatura publicada auténtica disponible en el campo del mecanizado. Las formas de lograr esta cantidad de tolerancias son el control de la composición del material, la calibración del mecanizado, la calificación, la temperatura, la planitud de las herramientas y el tratamiento térmico de la pieza de trabajo. Si se controlan estos factores, podrá realizar el trabajo y el mecanizado precisos en el lugar de trabajo sin necesidad de realizar reparaciones ni retrabajos.

¿Por qué elegir piezas de mecanizado CNC personalizadas de China Tuofa?

Cuando tiene que fabricar piezas personalizadas según un diseño novedoso, surge la necesidad de mecanizar tolerancias que tengan coherencia entre las piezas. Para ello hay que elegir el maquinista y la máquina CNC con criterios de cualificación para que no se desperdicien dinero y recursos. Tuofa china tiene la certificación ISO 9001 con una amplia experiencia en mecanizado CNC (tanto materiales metálicos como no metálicos) y tiene la capacidad de lograr una tolerancia de mecanizado de <0.010 mm incluso con un programa de producción ajustado. Por lo tanto, comuníquese con Tuofa para lograr las tolerancias de mecanizado y obtener una cotización para su trabajo dentro de las 24 horas.

Para obtener más información, visite tuofa-cncmachining.com

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la tolerancia en el diseño de máquinas?

Los elementos de diseño de la máquina tienen una secuencia para ensamblarse entre sí porque un solo componente no puede dar resultados y para el proceso de ensamblaje existe un requisito que se denomina tolerancias de mecanizado. Y estas tolerancias son los valores numéricos que indican cuánta desviación de la dimensión básica puede haber para el funcionamiento normal de una máquina en particular o un conjunto de estructura mecánica. ¿Tolerancia de ingeniería?

Puede haber tolerancias de mecanizado estándar que le indican al diseñador cuánta desviación en las dimensiones no tendrá efecto en la estructura o el ensamblaje sin establecer criterios estrictos de tolerancias de mecanizado estrictas o nulas.

¿Tolerancias de mecanizado estándar en mm?

El valor para este tipo de tolerancia es 0.13 mm y este tipo de tolerancia de mecanizado no es una tolerancia tan estricta porque el valor de tolerancia mínima puede ser tan bajo como 0.010 mm, aproximadamente 13 veces menos que la tolerancia de mecanizado estándar.