Elección de Ajustes Mecánicos Correctos: Guía para Ingenieros

La mayoría de productos de ingeniería están sincronizados entre dos o más componentes que encajan o se deslizan uno sobre otro para cumplir sus funciones primarias. Sin embargo, lograr esto requiere entender los ajustes y los diferentes tipos usados en ingeniería mecánica.

Este artículo exploraría cuáles son los diferentes tipos de ajustes. Esto será en términos de los tipos que puedes usar en la etapa de diseño de tus productos. También introducirá cómo elegir el correcto. ¡Vamos a sumergirnos!

¿Qué es un Ajuste?

Los productos de ingeniería a veces vienen como componentes que deben deslizarse o presionarse entre sí para cumplir sus funciones. Por tanto, un ajuste se usa para describir estas relaciones dimensionales entre componentes. Se usa para determinar si los componentes son sueltos o ajustados, lo que ayuda en la propiedad de deslizamiento o presión. Entender qué es un ajuste viene con entender ciertos términos, explicados a continuación.

Sistema Base Agujero y Eje

Los ajustes son basados en eje o en agujero. Un agujero es una característica interna de un componente que es cilíndrica o no, mientras que un eje es una característica externa que es cilíndrica o no.

El tamaño del agujero se mantiene constante para un sistema base agujero mientras el eje se altera para determinar el ajuste. Lo inverso para sistemas base eje donde el tamaño del eje es constante, y el tamaño del agujero se altera para determinar el ajuste.

Nota que los servicios de torneado CNC es un método de mecanizado de precisión que puede fabricar ejes con medidas específicas, así que esto facilita obtener ajustes deseados.

Ajustes y Tolerancias

Los ajustes y tolerancias van juntos en la determinación del ensamblaje de componentes de un producto. Por tanto, entender ambos conceptos jugará un papel enorme en un ensamblaje exitoso. La tolerancia es la diferencia entre el tamaño máximo y el mínimo. Tiene valor positivo y se representa por un número sin signo.

Cómo Nombrar los Diferentes Tipos de Ajustes en Ingeniería Mecánica

Entender cómo nombran los diferentes tipos de ajustes es muy importante ya que ayuda a seleccionar los correctos para ensamblar un producto.

Según la Organización Internacional de Normalización, un código alfanumérico nombra un ajuste particular y denota su tolerancia. La parte alfabética del código es para el agujero o eje.

Un código con mayúscula es para el agujero, mientras que minúscula es para el eje. Por ejemplo, basado en la letra, H7/h6 es un rango de tolerancia para el agujero (H7) y eje (h6), respectivamente. Este código también permitirá a ingenieros identificar los límites superior e inferior de tamaño del agujero y eje.

Tipos de Ajustes

Hay diferentes tipos de ajustes en ingeniería mecánica y cada uno está diseñado para diferentes circunstancias. Según ISO, hay tres tipos diferentes de ajustes usados en fabricación de productos.

Ajustes de Holgura (Clearance Fits)

Por su nombre, un ajuste de holgura se usa en situaciones que requieren acoplamiento suelto y movimiento libre de componentes. Por tanto, son ideales para fabricar productos cuyos componentes necesitan deslizarse dentro y fuera con facilidad.

Los ajustes de holgura tienen un eje menor que el agujero. Esto resulta en dos condiciones. Una es holgura máxima donde el eje tiene diámetro mínimo mientras el agujero tiene su máximo. La otra es holgura mínima donde el eje está al máximo y el agujero al mínimo.

Los ajustes de holgura se dividen en cinco categorías clasificadas según qué tan sueltos son. A continuación, los diferentes tipos bajo esta categoría:

• Ajuste de Carrera Suelta (Loose Running Fit)

Son ajustes de holgura con la mayor holgura usada donde la precisión no es importante.

• Ajuste de Carrera Libre (Free Running Fit)

Estos ajustes son para situaciones que requieren movimiento de componentes con poca consideración a la precisión.

• Ajuste de Carrera Ajustada (Close Running Fit)

Para situaciones que requieren pequeña holgura respecto a precisión.

• Ajuste Deslizante (Sliding Fit)

Tienen alta precisión y son para situaciones que requieren alta precisión y pequeña holgura. Por tanto, las piezas donde se usan pueden girar y deslizarse libremente.

• Ajuste de Holgura de Localización (Locational Clearance Fit)

Tienen alta precisión pero solo pueden proporcionar holgura mínima.

Ajuste por Interferencia (Interference Fit)

¿Qué es un ajuste por interferencia? También llamado ajuste a presión o por fricción, es el fijado de dos componentes empujándolos juntos. El fijado ocurre vía muchos mecanismos e implica una cantidad sustancial de fuerza para acoplar y desacoplar. El mecanismo también determina las diferentes categorías de ajustes por interferencia.

En ajuste por interferencia, la diferencia entre el tamaño máximo del eje y el mínimo del agujero es la Interferencia Máxima. También, la diferencia entre el tamaño mínimo del eje y el máximo del agujero es la Interferencia Mínima.

Los ajustes por interferencia tienen tres categorías:

• Ajuste a Presión (Press Fit)

Tienen interferencia mínima ya que el ensamblaje es por prensado en frío.

• Ajuste de Impulsión (Driving Fit)

Estos tienen interferencia más prominente que press-fit, y necesitan mayor fuerza de ensamblaje para prensado en frío.

• Ajuste Forzado (Forced Fit)

El ensamblaje requiere calentar las piezas con agujero y congelar el eje. Por tanto, desensamblar puede llevar a piezas rotas.

Ajuste de Transición (Transition Fit)

Estos ajustes caen entre holgura e interferencia y son ideales para situaciones donde la precisión es muy importante. Por ejemplo, son ideales para alinear donde el componente de acoplamiento debe unirse con extrema precisión.

Ingenieros y mecanizadores también llaman a ajustes de transición deslizamiento o empuje. Al compararlos en grado de holgura, tienen mayor holgura que un ajuste por interferencia. Sin embargo, la holgura no es suficiente para garantizar movimiento en la unión. Se puede decir que los ajustes de transición proporcionan holgura o interferencia según la situación.

El ajuste de transición tiene dos formas principales:

• Ajustes Similares (Similar Fits)

Dejan pequeña holgura o crean pequeña interferencia, y el ensamblaje es obtenible usando un mazo de goma.

• Ajustes Fijos (Fixed Fits)

Dejan pequeña holgura o crean pequeña interferencia. El ensamblaje es posible usando fuerza ligera.

Cómo Elegir Ajuste Adecuado para tus Proyectos

Elegir los tipos correctos de ajustes para tus proyectos depende de entender varios factores. A continuación, los factores importantes a vigilar:

Aplicación

Basado en lo que necesitas, hay diferentes tipos de ajustes ideales para diferentes propósitos. Al revisar propiedades como precisión y tolerancia exhibidas por los diferentes tipos y la función propuesta del producto, deberías decidir los ajustes correctos para un proyecto.

Presupuesto

Antes de decidir los ajustes correctos, debes conocer tu presupuesto. Por ejemplo, usar ajustes con tolerancias más ajustadas costará más. Por tanto, debes sopesar opciones cuidadosamente. Sería mejor obtener un ajuste que entregue la tolerancia correcta para sus funciones mientras reduce costes de desarrollo.

Tolerancia

Debes entender el concepto de tolerancia de un producto para elegir los ajustes correctos. Tienes que ser específico sobre lo que quieres. También debes responder preguntas como si quieres que los componentes giren en círculo completo o que estén ajustados.

Otra cosa en la que tener cuidado es el juego de tolerancia, que es la tolerancia máxima o mínima total de una medida. Por ejemplo, debes tener cuidado con la agregación de tolerancias de diferentes partes para formar un solo producto. Esto es muy importante si la tolerancia resultante es muy alta.

Conclusión

Muchas cosas rodean el uso de diferentes tipos de ajustes en ingeniería mecánica y emplear cada uno en diferentes aplicaciones. Al leer este artículo, tendrás entendimiento perfecto de un ajuste y sus tipos. También mostró qué buscar para elegir los ajustes correctos. Entender qué hace un ajuste no es tan importante como saber cómo aplicarlo.

Aunque este artículo te dará el conocimiento básico para utilizar en varias guías de diseño, también puedes diferenciar tus productos externalizando a la empresa correcta. Si sientes que necesitas esto, en RapidDirect estamos en la mejor posición para entregar calidad y coste. Con nuestro soporte de ingeniería, la calidad de tu producto puede dispararte por encima de competidores en poco tiempo.

Preguntas Frecuentes

Por tanto, un ajuste se usa para describir la relación dimensional entre componentes de un producto. Se usa para determinar si los componentes son sueltos o ajustados, lo cual es muy importante en varias guías de diseño.

Hay diferentes tipos en ingeniería mecánica, cada uno para diferentes circunstancias. Según ISO, los tipos en fabricación son: ajuste de holgura, ajuste de transición y ajuste por interferencia.