Tolerancias Superficiales según ISO y ANSI


¿Por qué es importante conocer las tolerancias Superficiales en la programación de máquinas cnc?

Las tolerancias Superficiales son importantes conocerlas porque determinan las características que deben tener las superficies de las piezas mecanizadas, por lo tanto, interpretar la simbología utilizada en los planos taller me permitirá lograr los acabados requeridos.
¿Qué es tolerancia superficial?

Las tolerancias superficiales permiten determinar las irregularidades de las superficies de las piezas mecánicas tales como las rugosidades, ondulaciones, capas y defectos que puedan tener dichas superficies, por lo tanto en el mecanizado de las piezas mecánicas, hay que tener muy en cuenta el símbolo de tolerancia superficial que trae el plano de la pieza, y así realizar los ajustes pertinentes en la programación de parámetros de corte y lograr el resultado esperado en el acabado que debe tener la pieza.

En el acabado de una pieza mecanizada, dependiendo del grado de rugosidad, en este caso grado N9 se observa, a simple vista las irregularidades e imperfecciones que tiene la superficie de la pieza, por ejemplo, al planear una pieza de aluminio.


Estas irregularidades las podemos considerar como estrías en el mecanizado las cuales dependen del proceso de arranque de viruta que se escoja.

Si esa pieza mecanizada, se mirara a través de un microscopio se observaría lo siguiente:


Estas irregularidades que tiene la superficie mecanizada determinan la textura de la superficie, la cual es una desviación repetitiva de la superficie real que forma la topografía tridimensional de la superficie, la textura de la superficie considera la rugosidad, la ondulación y defectos que puede tener la superficie.

¿Como se determina la rugosidad de una pieza?



La rugosidad promedio Ra, se determina contabilizando las desviaciones que tiene la curva de perfil (alturas z hacia arriba y abajo de la línea media) y calculando la media aritmética con respecto a la línea media de la longitud de evaluación:

¿Cuál es el instrumento de medición que permite medir la rugosidad?

El instrumento que permite medir la rugosidad es un rugosímetro, por lo general por costos es muy utilizado el rugosímetro portátil.


Rugosímetro portátil Mitutoyo

El rugosímetro determina electrónicamente por medio del palpador la rugosidad promedio Ra que tiene la pieza, esta se expresa en micras de milímetro, hay que tener en cuenta que 1µ = 0.001mm.

Hay que considerar que los instrumentos de medición de rugosidad portátiles siguen la norma DIN 4768.

Clases de rugosidad, según DIN 4769


Las clases de rugosidad se agrupan según la apreciación visual o al tacto que se experimenta al pasar los dedos por la superficie mecanizada, en los siguientes grados.

N1 a N4: La superficie es especular.

N5 a N6: Las marcas de mecanizado no se aprecian ni con tacto ni con la vista, requiere lupa para apreciarlas.

N7 a N8: Las marcas de mecanizado se aprecian con la vista, pero no con el tacto.

N9 a N12: las marcas de mecanizado se aprecian con la vista y con el tacto.

¿Cuál es la aplicación de las clases de rugosidad DIN 4769?




Rugosidad en la superficie de una pieza mecánica, producida por métodos comunes de manufactura






De la tabla de rugosidad se pude determinar que en el mecanizado de fresado ( Milling ) la rugosidad superficial promedio puede variar de Ra = 6.3µmm a Ra=0.8µmm, el valor de la rugosidad superficial dependerá de la herramienta de corte y parámetros utilizados en la configuración del mecanizado de la pieza.



¿Cuál es el símbolo que indican la textura que tiene la pieza mecanizada?

La norma técnica Colombiana NTC 1957 la ISO y ASME consideran la misma simbología para indicar las características superficiales en los planos taller.

Se realiza el símbolo básico (a) representado por 2 líneas inclinadas 60° con respecto a la superficie que se referencia.



Cuando se mecaniza por arranque de viruta, como es el caso de fresado, entonces el símbolo básico se complementa con una línea horizontal.



Si en el proceso de manufactura de la pieza no se mecaniza la pieza por arranque de viruta, entonces al símbolo básico se le agrega un círculo, por ejemplo en procesos de conformado por laminado, estirado, estampado y forjado.



Si la textura de la superficie tiene características especiales, el símbolo básico se complementa con una línea horizontal en el lado derecho del símbolo.



El símbolo se complementa con indicaciones que se colocan en secciones del símbolo.






Calidades de tolerancia de rugosidad según norma DIN 140



En la siguiente tabla se resume las calidades de rugosidad que pueden tener las piezas mecanizadas.


El símbolo equivalente a DIN140 define la calidad de la textura de la superficie mecanizada, se utiliza en planos taller de piezas que deben mecanizarse en fresadora.
¿Cómo se utilizan estos símbolos de tolerancias superficiales en los planos taller de las piezas que se van a mecanizar?

Los símbolos se colocan sobre la superficie a la que se le va a generar la tolerancia de textura estipulada, también pueden colocarse en una flecha directriz y/o línea de extensión de cota que identifique la superficie a mecanizar.

Veamos el siguiente ejemplo:



      Para terminar



Las tolerancias superficiales que definen la textura de acabado que debe tener la pieza mecanizada, se logran programando los parametros de corte adecuados al tipo de material de la pieza y herramienta que va a realizar el proceso de arranque de viruta.



http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/diseno-mecanico- 1/material_clase/ocw_rugosidades

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