Rugosidad Superficial

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL GRAL. PACHECO

Departamento de Ingeniería Mecánica. Cátedra: Diseño Mecánico. Profesor Titular: Ing. Juan A. Fructuoso. Jefe T. P.: Ing. Alfredo Ramos.

Curso: 3° año de Ingeniería Mecánica.

TEMA: RUGOSIDAD SUPERFICIAL

Bibliografía consultada: 1) Normas ISO indicadas en el texto. 2) Normas IRAM indicadas en el texto. 3) Apuntes de Clase del Profesor Ing. Omar L. Adversente (UTN, Gral.Pacheco). 4) Apuntes de Clase del Profesor Ing. Luis Cremona (UTN, Gral.Pacheco).

Las notas presentes fueron elaboradas por el Ing. Juan A. Fructuoso, junto con la colaboración del Ing. Alfredo Ramos durante el año 2008, las mismas son publicadas para servir de guía de estudio a los alumnos. Ing. Juan A. Fructuoso, Noviembre de 2008.

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U.T.N. - F.R.G.P. RUGOSIDAD SUPERFICIAL Ing. Juan A. Fructuoso

DISEÑO MECANICO 2008 2 de 49

ACABADO SUPERFICIAL O RUGOSIDAD

1 - INTRODUCCION

A principio de siglo cuando se fue generalizando la práctica de hacer planos o dibujos técnicos para piezas a fabricar, eran mínimas las exigencias en cuanto a la superficie de ellas, limitándose el problema a la definición dimensional y a la forma general de las mismas.

Pronto se vio la necesidad de indicar sobre el plano que superficies de la pieza se debían trabajar, para diferenciarlas de aquellas que podían ser resultantes del proceso de obtención del material, o pieza en bruto. Para piezas de fundición por ejemplo, era el modelista el que debía prever los sobremateriales necesarios para mecanizar.

Un primer intento de especificación fue el marcado manual con lápiz rojo de las zonas particulares, tarea engorrosa que demandaba tiempo y daba pocas garantías de exactitud. Poco después se aplicaron directamente sobre los originales, símbolos tales como “B” ó “X” (Fig. 1.1) en planos alemanes, ó “ ” , “ “ en los de origen americano (Fig. 1.2)

X

X X h

h = altura de letrasy números

3/16’’

15

Fig. 1.1 Fig. 1.2

También se emplearon líneas de trazo y punto todo a lo largo de la superficie que requerían

tratamiento especial, símbolos como cuñas, forma básica de casi todas las herramientas de corte, o porciones de círculo para indicar el esmerilado. Precisamente de la cuña se derivó el triángulo, que usado solo o repetido indicaba sobre la pieza, cuál sería la clase de superficie deseada sobre la pieza terminada.

Este símbolo fue recogido por numerosas normas a partir de los años 30, para identificar el concepto de clase de superficie, tal es el caso de la DIN 140 (Oct. 31).

Las superficies de una pieza que puedan permanecer en bruto es decir sin trabajos posteriores a los propios del proceso de fabricación, tales como acero laminado, forjado, fundido, corte a la llama, etc., no llevarán ningún símbolo sobre las líneas que las representan.

Cuando una superficie, deba tener un mejor acabado, pero siempre en bruto, como por ej. afinar en estampa, forjar o fundir cuidadosamente, cortar a la llama con cuidado, etc. se colocará sobre ella el símbolo aproximado ( ~ ).

Si una superficie obtenida cuidadosamente, tiene defectos imposibles de evitar en el proceso de obtención, pero inadmisibles en la pieza terminada, resulta aceptable un mejoramiento de ella por medio de un lijado, limado, o amolado.

Para obtener un mayor grado de calidad superficial, que los obtenidos en los procedimientos descriptos, es necesario proceder a un mecanizado por arranque de viruta o tratamiento especial. El primer caso implica los procedimientos clásicos de limado, cepillado, fresado, torneado, rectificado, etc.

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2 - SIGNOS SUPERFICIALES Una de las primeras normas en recoger éstas inquietudes, fue como ya se dijo, la DIN 140

(Oct. 31) la que en 1956 fue introducida al sistema IRAM con el número 4517. Esta, similar a la alemana, adoptaba un símbolo más (cuatro triángulos), dado que en el tiempo transcurrido aumentaron las exigencias de algunas industrias (en particular la automotriz).

Contrariamente a lo que es corriente interpretar, éstos símbolos no hacen referencia al método empleado para obtener una superficie semejante, lo que es privativo del taller donde se la ejecutará. Solamente señalan que las imperfecciones deseadas son similares a las obtenidas por procedimientos conocidos. Los símbolos anteriores, y que según indicaban las últimas revisiones de las normas citadas, ya no satisfacen las exigencias actuales; se dan a modo indicativo, pues pueden encontrarse en planos antiguos, o pertenecientes a pequeñas industrias, aún no adecuadas al estado actual de la técnica.

Los símbolos empleados, y las características de las superficies a que se refieren están especificadas en la Fig. 2.1.

Sin símbolo

Superficies en bruto: son consecuencia del proceso de fabricación sin arranque de viruta, y no implican exigencias particulares de uniformidad y alisado, fundido en arena, corte con soplete, etc.

Superficies lisas en bruto: pueden obtenerse como las anteriores pero aplicando técnicas más cuidadosa; fundido cuidadoso, corte o forja limpios, o cuando han de eliminarse los inevitables defectos por pulido amolado o a lima de corte grueso.

Superficies desbastadas: son producidas por arranque de viruta y las marcas o estrías de la herramienta son fácilmente perceptibles al tacto y a simple vista. Estas superficies se obtienen por pasadas de desbaste en tornos, limadoras, fresadoras, o lima de corte medio.

Superficies alisadas: el proceso por arranque de viruta incluye una o varias pasadas de alisado o acabado, sin embargo las estrías o surcos superficiales todavía son visibles y sensibles al tacto.

Superficies alisadas finamente: las estrías de mecanizado no pueden apreciarse a simple vista ni son sensibles al tacto; lo que implica varias y cuidadosas pasadas de acabado en procesos de rectificado.

Superficies súper acabadas: las marcas son absolutamente imperceptibles, e implican cuidadosos procesos de acabado, tales como bruñido, lapidado, pulido o rectificado cuidadoso.

Fig. 2.1

2.1- INDICACIONES SOBRE PLANOS

Los triángulos provienen de una representación esquemática del extremo de una herramienta para arrancar viruta, por lo que su representación será similar a la forma de actuar del útil al mecanizar (por el lado de afuera en sup. exteriores y por adentro en interiores.)

Los triángulos empleados son equiláteros, se trazan con líneas del mismo grosor que las de cota, y altura igual a los números de la cota (Fig. 2.2).

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Cuando halla poco lugar sobre la superficie a especificar se indicarán los símbolos sobre una prolongación de ella mediante una línea auxiliar, que puede ser a la vez auxiliar de cota (Fig. 2.3).

Varias superficies situadas en un mismo plano y que necesitan el mismo grado de acabado pueden unirse con una línea auxiliar y aplicar una sola vez el símbolo (Fig. 2.4).

1565

Fig 2 .4 Fig 2.3 Fig 2.4

Cuando no pueda evitarse la colocación del símbolo respectivo sobre una arista espectral

(línea de trazos), este se trazará con línea llena ( Fig. 2.5). Los signos de 3 o 4 triángulos, al aplicarse sobre superficies curvas se trazan alineados sin

importar las pequeñas diferencias de altura con que resultan (Fig. 2.6). Los signos que se colocarán en la vista en que se acota la superficie a que se refieren (Fig.

2.7). En las piezas simétricas respecto de un eje cuyas superficies igualmente dispuestas

respecto de este eje, que tengan la misma clase y calidad de superficie, se aplicará sobre cada una de ellas el signo correspondiente (Fig. 2.8).

30

Fig 2.5 Fig 2.6 Fig 2.7

Cuando un símbolo se aplique a una superficie acotada se debe entender que éste afecta toda

la superficie definida por la dimensión, es decir que incluye, empalmes biseles, redondeamientos, etc. (Fig. 2.9).

Para un cuerpo de revolución, cuya superficie lateral deba tener especificado el grado de acabado, la indicación se colocará sobre una sola de sus generatrices. (Fig. 2.10).

30

Fig 2.8 Fig 2.9 Fig 2.10

En piezas rectificadas, con superficies de ajuste que se correspondan y tengan la misma exigencia de calidad, sólo se colocará un signo sobre una de ellas (Fig. 2.11). Esta prescripción se refiere a planos de montaje, siendo el acabado superficial consecuencia del mecanizado, se prefiere

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hoy en día hacer planos individuales de fabricación y especificar las superficies sobre cada uno de ellos.

Al colocar los signos sobre una pieza cortada y rayada convencionalmente, siempre será posible posicionarlos por fuera. Si se emplearan sobre planos de montaje (práctica desaconsejada por lo dicho antes) y la pieza estuviera rayada, se deberá interrumpir éste (Fig. 2.12).

Fig. 2.11 Fig. 2.12

Si una determinada calidad de superficie es prescrita para una parte solamente de una

superficie, se fijará el alcance de ésta por medio de una cota (Fig. 2.13). Si todas las superficies exteriores de una pieza deben quedar con una misma calidad

superficial, ésta se indicará colocando el símbolo respectivo en un ángulo (generalmente en el inferior derecho, es decir sobre el rótulo) del espacio útil para dibujar. En ese caso, de indicación genérica, el símbolo será de dimensiones mayores (50% más grande) que el tamaño empleado para letras y números (Fig. 2.14).

50

~2070

45

Fig. 2.13 Fig. 2.14

Si una determinada calidad de superficie predomina sobre otra, se colocará el símbolo que prevalece para la mayoría de las superficies y a su lado, el restante entre paréntesis, además de aplicarlo sobre la/s superficie/s a que se refiere. Por tanto la indicación genérica debe lee: acabado general... (según símbolo libre), salvo dónde se indique... (símbolo entre paréntesis) (Fig. 2.15).

( ) Fig. 2.15

Cuando se deba prescribir mecanizados o tratamientos especiales de superficie, se colocará

una indicación escrita, acompañada del signo superficial.

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Los mecanizados especiales pueden ser rasqueteado, pulido, esmerilado, etc. Los tratamientos especiales para por ejemplo modificar las propiedades del material pueden ser recocido, templado, etc. o proteger contra la corrosión y embellecer la superficie mediante niquelado, cadmiado pintado, decapado, etc. La indicación se hace empleando, como en los ejemplos, el participio pasivo (Fig. 2.16).

RASQUETEADOTEMPLADO PULIDO

Fig. 2.16

En general. no se indican los tratamientos y mecanizados especiales para lograr el acabado indicado en la especificación escrita: por ejemplo para el niquelado, no se indicarán las operaciones de limpieza que necesariamente le preceden, ni el lavado que le sigue. Sin embargo un trabajo accesorio, que no se deduce claramente de la indicación escrita, habrá que especificarlo; por ejemplo: “ Masillar ,imprimir y pintar”.

Si bien la norma IRAM no lo indica, y como no todos los procesos implican arranque de viruta , había casos en que la indicación se colocaba sobre un “gancho” sin triángulos, siendo la longitud del trazo de apoyo tan largo como la indicación escrita (Fig. 2.17)

DECAPARESTAÑAR PAVONAR

Fig. 2.17 3 - MEDICION DE LA RUGOSIDAD

Con el avance de la técnica, el grado de terminación superficial desde el punto de vista teórico, es de alcances muy diferentes al fijado por simples motivos de presentación es necesario destacar la importancia que se da a la eliminación de toda marca superficial producida por efecto del mecanizado en piezas sometidas a esfuerzos cíclicos, pues la obtención de superficies lisas prolongas su resistencia, disminuyendo el mínimo riesgo de aparición de efectos concentradores de tensión localizados. Evidentemente los defectos superficiales ejercen una gran influencia sobre la lubricación, la acumulación de polvos abrasivos, etc. El mejoramiento del estado superficial significa un aumento de costo, por ello debe especificarse un grado de terminación acorde con lo estrictamente necesario. Las irregularidades que presentan las superficies reales, se distinguen en dos componentes a saber:

- Rugosidad. - Ondulación.

3.1) Rugosidad (Textura primaria):

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Son irregularidades de la textura superficial, que son inherentes al proceso de producción, incluye marcas de herramientas y las correspondientes irregularidades dentro de ellas. 3.2) Ondulaciones (Textura secundaria): Es la componente de la textura superficial, sobre la cual esta superpuesta la rugosidad, la ondulación puede ser el resultado de los siguientes factores a saber:

- Vibraciones. - Deformaciones elásticas de la máquina herramienta o la pieza. - Deformaciones producidas por el tratamiento térmico.

Cada textura está caracterizada por una dirección predominante, por el espaciado de sus crestas principales, por su altura normal a la superficie y por la forma de su irregularidades vista desde la sección transversal al a dirección predominante.

Fig. 3.1

El limite metal-aire de la sección transversal, constituye el perfil de la superficie y éste es el que miden los instrumentos con palpación a lo largo de una línea, llamados “Perfilámetros o Rugosímetros” 3.3) Definiciones: 3.3.1) Superficie real: Es la superficie límite que separa el objeto del espacio que lo rodea.

3.3.2) Superficie ideal: Es la superficie representativa del diseño. 3.3.3) Irregularidades: Son desviaciones de la superficie ideal o también se las puede definir

como crestas y valles de una superficie real. 3.3.4) Perfil: Es el contorno de una sección tomada perpendicularmente a la

dirección de las líneas de maquinado.

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Fig. 3.2

3.3.5) Longitud base o “cut – off” Es la longitud de una sección de la superficie escogida para evaluar la

rugosidad, el requerimiento para su elección es que sea mayor que la separación entre dos de sus crestas continuas. Si consideramos la superposición de la rugosidad y la ondulación, pueden tomarse dos longitudes base, una más pequeña par la rugosidad y otra mayor para la ondulación, una longitud base intermedia dará valores de rugosidad intermedios, de manera que toda la medida de este parámetro debe estar acompañada de la medición del valor de la longitud base, que se ha tomado para efectuar la medición. La longitud base esta especificada por las normas BS 1134/61, ASA B46-1-1962, IRAM Nº5263, veamos a modo de indicación sus valores: NORMA B.S. 0,003” 0,01” 0,03” (**) 0,1” 0,3” 1”

NORMA A.S.A. 0,075mm. 0,25mm. 0,75mm. (**) 2.5mm. 7,5mm 25mm.

NORMA IRAM 0,08mm. 0,25mm. 0,8mm. (**) 2,5mm. 8mm. 25mm.

(**) Se asume este valor de longitud base, cuando el parámetro no se encuentra especificado en las especificaciones o planos.

3.3.6) Línea media o central: Es la línea a partir de la cual se mide la altura de rugosidad, siendo paralela a

la dirección general del perfil dentro de los límites de la longitud base, la misma está situada de tal manera que la suma de las aéreas “a”, “b”, “c”, “d” y “e”, ubicadas por encima de la misma, es igual a la suma de las aéreas “p”, “q”, “r”, “s” y “t”, contenidas entre ellas y las partes del perfil por debajo de la misma.

Fig. 3 3.3.7) Paso de la ondulación:

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Es la distancia medida paralela a la línea media, entre crestas o valles sucesivos, que constituyen la textura predominante de la ondulación, se la expresa en mm. o en pulgadas.

Fig. 3.4

3.3.8) Altura de la ondulación: Es la distancia medida perpendicular a la línea media entre la cresta y el valle contenida en la longitud de base correspondiente a un paso de la ondulación. 3.3.9) Paso de la rugosidad: Es la distancia medida paralela a la línea medida entre crestas y valles sucesivos que constituyen la textura predominante de la rugosidad, se la expresa en mm. o en pulgadas. 3.3.10) Altura de la rugosidad: Es la altura definida según la norma que se adopte para medirla. 4) SISTEMAS DE MEDICIÓN DE LA RUGOSIDAD: 4.1) Sistema de la envolvente: Este sistema tiene por base dos superficies, una es la superficie de forma, que es el lugar geométrico de los centros de las esferas de radio “rf”, tangentes a la superficie real, desplazada una distancia igual al radio “rf” desde la superficie, la norma DIN 4760 establece un valor de rf = 250 micrones. La otra superficie es la denominada superficie evolvente, que es el lugar geométrico de los centros de las esferas de radio “re”, tangentes a la superficie. La norma DIN 4760 establece re = 25 micrones. En cada punto de distancia entre la superficie de forma y la superficie evolvente, nos da la ondulación, y la distancia del perfil “real” a la línea “evolvente” nos da la rugosidad, la superficie evolvente puede ser dividida de manera de obtener áreas iguales arriba y

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NORMA IRAM 4537 DIBUJO TECNICO - SIMBOLOS DE RUGOSIDAD DE SUPERFICIES 1 - Normas a consultar: IRAM TEMA 4501 Vistas 4502 Líneas 5065 Elementos geométricos, valores de rugosidad, serie de longitudes 2 - Objeto: 2.1 - Establecer los símbolos y valores indicativos de rugosidad de superficies. 3 - Definiciones: 3.1 - Rugosidad superficial. Conjunto de regularidades que forman el relieve de la superficie, definida convencionalmente dentro de los límites de la zona, en la que no se considera ni errores de forma ni ondulaciones. 3.2 - Ondulación. Irregularidades de las superficies con pasos mayores que la rugosidad, estando esta última dispuesta sobre ella. 3.3 - Paso de la rugosidad. Distancia entre dos picos máximos consecutivos del perfil efectivo, el cual se halla definido por un plano ortogonal a la orientación (figura 1). 3.4 - Paso de la ondulación. Distancia entre dos cimas máximas consecutivas del perfil efectivo, el cual se halla definido por un plano ortogonal a la orientación (figura 1). 3.5 - Altura de la rugosidad. Valor que determina la rugosidad según el método que se emplea (figura 1). 3.6 - Altura de ondulación. Distancia máxima entre cima y valle consecutivos de una ondulación.

Paso de la ondulación

Paso de la rugosidad

Altu

ra d

e la

ond

ulac

ión

Am

plitu

d de

la ru

gosi

dad

Figura 1

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3.7 - Orientación. Dirección predominante de los surcos superficiales, en base a la cual se distinguen:

a - Paralela a la línea de delimitación de la superficie ideal.

b - Perpendicular a la línea de delimitación de la superficie ideal.

c - En dos direcciones sobre la superficie ideal. d - Multidireccional sobre la superficie ideal. e - Aproximadamente circular respecto al centro de la superficie ideal. f - Aproximadamente radial respecto al centro de la superficie ideal.

3.8 - Longitud de base. La longitud de una sección de la superficie escogida para evaluar la rugosidad. 4 - Condiciones generales: 4.1 - El símbolo de rugosidad será indicado en la figura 2.

60

60 HH/2

Figura 2

4.2 - Valores que determinan la rugosidad. Altura de la rugosidad. Los valores de la altura de la rugosidad expresados en µm, se indicarán a la izquierda del símbolo, tal como se observa en la figura 3. Cuando se indique un solo valor, éste corresponderá al máximo; cuando se indique dos valores, corresponderá al máximo y al mínimo.

88

5,0

Figura 3 4.3 - Altura de la ondulación. El valor de la altura de la ondulación, expresado en milímetros, se indicará sobre la línea horizontal del símbolo, tal como se establece en la figura 4. El valor que se coloque corresponderá a la máxima altura de ondulación.

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4.4 - Paso de la ondulación. El valor del paso de la ondulación, expresado en milímetros, se indicará sobre la línea horizontal del símbolo a continuación del que establece la altura de ondulación, seguido de éste por un guión, tal como se observa en la figura 5.

8

5,0

8

5,0

0,005 0,005-50

Figura 4 Figura 5

4.5 - Orientación. El símbolo de la orientación se indicará en la parte inferior derecha del símbolo de rugosidad, tal como se observa en la figura 6.

Figura 6 4.6 - Longitud de base. El valor de la longitud de base, expresado en milímetros se indicará inmediatamente debajo de la línea horizontal del símbolo de rugosidad.

4.7 - Paso de la rugosidad. El paso de rugosidad, expresado en milímetros, se indicará inmediatamente sobre la línea de referencia. Figura 8.

Figura 7 Figura 8 4.8 - Orientación. 4.8.1 - El símbolo que individualiza la orientación paralela, se indica:

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Figura 9 4.8.2 - El símbolo que individualiza la orientación perpendicular, se indica:

Figura 10 4.8.3 - El símbolo que individualiza la orientación en dos direcciones, se indica:

Figura 11 4.8.4 - El símbolo que individualiza la orientación multidireccional, se indica, en la figura 12.

Figura 12 4.8.5 - El símbolo que individualiza la orientación circular, se indica:

Figura 13 4.8.6 - El símbolo que individualiza la orientación radial, se indica:

Figura14 4.9 - Representación.

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4.9.1 - El símbolo de rugosidad se colocará sobre la superficie en la que se requiere una rugosidad determinada. Ver figura 15. 4.9.2 - Cuando por las dimensiones del dibujo no pueda colocarse el símbolo sobre la superficie en la que se requiere una determinada rugosidad, se lo hará sobre una línea auxiliar que pertenezca a la superficie. Figura16.

Figura 15 Figura 16 4.9.3 - Salvo indicación contraria, la rugosidad deberá referirse a trabajo, tratamiento o protección realizados, o sea después de la última operación a la cual debe ser sometida la superficie. 4.9.4 - Cuando la rugosidad se refiera a estados intermedios anteriores a su finalización, se deberá indicar la sucesión de los controles mediante los símbolos correspondientes a cada proceso en el orden en que se deban satisfacer. Observar figura 17. 4.9.5 - Cuando se requiera una característica especial de la superficie, que sólo puede obtenerse por medio de un proceso particular, el proceso apropiado deberá ser especificado. Tal como se ve en la figura 18.

Figura 17

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Figura 18

Figura 19 Figura 20

Figura 21 Figura 22 4.9.11 - Cuando la pieza se presente en vista y en corte, el símbolo deberá ser colocado sobre la vista o el corte donde la superficie que interesa se halle acotada. Figura 24.

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Figura 24 4.9.12 - Cuando se requiera especificar la rugosidad de la superficie de los flancos de los dientes, que no se hallan representados sobre el dibujo, se colocará el símbolo sobre la circunferencia primitiva. Ver figura 25.

Figura 25 4.9.13 - Cuando se requiera especificar la rugosidad de los flancos de los filetes de una rosca se indicará en correspondencia con el diámetro de la misma y se referirá únicamente a la parte roscada. Figuras 26 y 27.

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Figura 26

Figura 27 4.9.14 - En el caso de agujeros pequeños que no permitan la colocación del símbolo en su interior, éste se colocará en una línea auxiliar que pertenezca a la generatriz del cilindro que forma, o en su defecto, sobre una línea auxiliar tangente a la superficie cilíndrica y normal a una generatriz del cilindro. Figuras 28 y 29.

Figura 28 Figura 29 5 - Anexo 5.1 - A simple título informativo se dan las indicaciones complementarias siguientes: a - los valores de rugosidad máxima compatible con las tolerancias se indica en la tabla 1, b - las relaciones entre el mecanizado y la rugosidad se indica en la tabla 2,

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c - los posibles medios para obtener una rugosidad determinada y su costo relativo se indican en la tabla 3. 5.2 Para la determinación de la rugosidad (hm) la altura de la ondulación se tomará de la siguiente serie: 0,000508 mm (0,00002”) 0,000762 mm (0,00003”) 0,001270 mm (0,00005”) 0,002032 mm (0,00008”) 0,00254 mm (0,0001”) 0,00508 mm (0,0002”) 0,00762 mm (0,0003”) 0,01270 mm (0,0005”) 0,02032 mm (0,0008”) 0,0254 mm (0,001”) 0,0508 mm (0,002”) 0,0762 mm (0,003”) 0,1270 mm (0,005”) 0,2032 mm (0,008”) 0,2540 mm (0,010”) 0,3810 mm (0,015”) 0,5080 mm (0,020”) 0,7062 mm (0,030”) TABLA I Valores de rugosidad máxima compatibles con las tolerancias IRAM

IRAM

GRUPO DE DIMENSIONES

≤ 3mm

> 3 ≤18mm

> 18 ≤ 80mm

> 80 ≤ 250mm

> 250mm

Tolerancia

Rugosidad hm ( μm )

IT 6

0,20

0,32

0,50

0,80

1,25

IT 7

0,32

0,50

0,80

1,25

2,0

IT 8

0,50

0,80

1,25

2,0

3,2

IT 9

0,80

1,25

2,0

3,2

5,0

IT 10

1,25

2,0

3,2

5,0

8,0

IT 11

2,0

3,2

5,0

8,0

12,5

IT 12

3,2

5,0

8,0

12,5

20,0

IT 13

5,0

8,0

12,5

20,0

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IT 14 8,0 12,5 20,0 TABLA III

GRUPO DE VALORES hm ( μm )

COSTO RELAT

IVO *

ALGUNOS MEDIOS PARA OBTENER LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE

APLICACIONES

0-0,016

100

Rectificado, lapeado, bruñido. Calibradores de gran precisión, bloques calibradores.

0,016 - 0,025

80

Rectificado, lapeado, bruñido. Calibradores, piezas de calibradores micrométricos.

0,025 - 0,040

60

Rectificado, lapeado, bruñido. Ejes de émbolos, émbolos de bomba de inyección, rodillos y alojamiento, calibradores.

0,040 - 0,063

50

Rectificado, lapeado, bruñido, escariado con diamante (materiales no férreos).

Rodamientos, camisas de cilindros, alojamientos de rodillos.

0,063 - 0,100

40

Rectificado, lapeado, bruñido, rasqueteado, torneado con diamante (materiales no férreos).

Ejes de émbolo, superficies para retención de fluidos, cojinetes lubricados a presión, gorrones con velocidad de 1,5 m/s a 2 m/s, camisas y cilindros de motores, vástagos de válvulas, rodillos de laminadores, rodillos de cojinetes para fuertes cargas.

0,16 - 0,25

30

Rectificado, laminado, torneado con plaquitas de metal duro, mandrilado con diamante, brochado, rasqueteado, fresado plano.

Ejes de levas y excéntricas de calidad fina, anterior de cojinetes antifricción, interior de cilindros, ejes para cojinetes, gorrones con velocidad de 1 m/s a 1,5 m/s, ejes poco lubricados, cojinetes de biela, cilindro para émbolo con anillos de cuero o goma.

0,25 - 0,40

25

Rectificado, cepillado, fresado, mandrilado, escariado, brochado, rasqueteado, laminado.

Vástago de válvula, excéntricas de calidad media, cilindro para émbolo con anillos de cuero o goma, dientes de engranajes de fuerte carga, ejes para cojinetes, superficies deslizantes, dientes de tornillos sinfín y su rueda correspondiente, superficies de rozamiento, superficie de piezas con movimiento giratorio, rodillos para laminadores en caliente.

0,40 - 0,63 20 Rectificado, laminado, limado, cepillado, torneado con diamante, fresado, mandrilado, brochado.

Superficies para juntas de cobre, guías laterales deslizantes, dientes en engranaje con módulo < 2,5 , ejes para cojinetes lisos e interior de éstos, ajustes de empuje, superficies deslizantes, dientes de rueda para tornillos, sinfín, rodillos para cojinetes, ejes deslizantes y giratorios con velocidad de 0,5 m/s a 1m/s, cojinetes antifricción de calidad común.

0,63 - 1,00 15 Rectificado, fresado, torneado, brochado, cepillado, taladrado, mandrilado, escariado, moldeado, extruído, fundido a presión.

Alojamiento para aros de émbolo, exterior de cojinetes lisos, acabado para piezas endurecidas, superficies deslizantes en seco, superficies de piezas para ajustes precisos.

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COSTO RELAT

IVO *


APLICACIONES

1,00 - 1,6

13

Rectificado, torneado, fresado, mandrilado, cepillado, taladrado, brochado, fundido a presión, extruído, moldeado, laminado en frío, trefilado, limado.

Excéntricas, dientes de engranajes con módulo < 2,5; ajustes fijos, chavetas y chaveteros, superficies deslizantes poco cargadas.

1,6 - 2,5

11

Rectificado, torneado, fresado, brochado, cepillado, taladrado, mandrilado, forjado, fundido a presión, extruído, laminado en frío, limado, trefilado.

Superficies para juntas blandas no metálicas, superficies de apoyo sin junta y sin retención de fluidos, herramientas de roscar, superficies de freno de tambores.

2,5 - 4,0

9

Rectificado, basto, torneado, mandrilado, brochado, cepillado, fresado, taladrado, forjado, extruído, laminado en frío.

Superficies sin requisitos especiales de calidad.

4,0 - 6,3

6

Torneado, mandrilado, fresado, cepillado, corte con soplete, chorro de arena, forjado, extruído, laminado en caliente y en frío, chorro de bolas, pulido, estampado.

Superficies comunes de piezas mecanizadas, superficies de piezas estampadas y pulidas.

6,3 - 10,0

4

Torneado, cepillado, fresado, taladrado, corte con soplete, chorro de arena, forjado, estampado, laminado en caliente.

Superficies no solicitadas, para las cuales sólo tienen importancia las medidas dimensionales.

10,0 - 25

2

Torneado, cepillado, fresado, mandrilado, corte con soplete, soldado, chorro de arena, laminado en caliente.

Superficies no solicitadas, para las cuales sólo tienen importancia las medidas dimensionales

25 - 63

0

Elaboración con máquinas sin arranque de viruta.

Superficies estampadas, de fundición, etc.

* El costo relativo toma como 100 el acabado óptimo.

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DIN ISO 1302

CONTENIDO 1. Objeto y aplicación 2. Referencia 3. Símbolos que se emplean para la indicación de textura superficial 4. Datos adicionales a los símbolos 4.1 Indicación de la rugosidad superficial 4.2 Indicación de características especiales de la textura superficial 4.3 Símbolos para el sentido de las ranuras 4.4 Indicación del sobrematerial para mecanizado 4.5 Posición de los datos adicionales en el símbolo 5. Indicaciones de los planos 6. Observaciones importantes Anexo tabla general 1. OBJETO Y APLICACIÓN Esta norma es válida para símbolos e indicaciones adicionales, para la identificación de la textura superficial en los planos INDICACIÓN : Todos los gráficos en esta norma están dibujados unitariamente en la primera proyección del ángulo (Método E). Se llama la atención, que también se puede emplear la tercera proyección de ángulo (Método A). 2. REFERENCIA ISO/ R 129, Dibujos técnicos - cotas ISO/ R 468, Rugosidad superficial 3. Símbolos que se emplean para la indicación de la textura superficial 3.1 El símbolo básico está constituido por 2 líneas de diferente longitud, inclinadas en

aproximadamente 60° con respecto a la línea que representa la referida superficie (fig. 1). Este símbolo sólo, no es indicativo ( excepciones ver apartado 5.4 y 5.6)

Figura1

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3.2 Cuando se exige el mecanizado, se agregará una línea transversal al símbolo básico. (Figura 2)

Figura 2 3.3 Si no se admite el mecanizado, se agregará un círculo al símbolo básico

Figura 3 3.4 El símbolo en la figura 3 podrá referirse en un plano a una etapa de fabricación, para indicar que una superficie debe quedar en el estado resultante del proceso de fabricación presente, independientemente de que este estado se haya logrado mediante el mecanizado o de otra forma. En este caso, no se le agregará ninguno de los datos adicionales indicados en el apartado 4. 3.5 Cuando se requieren datos especiales de superficies (ver apartado 4.2), el brazo más largo de los símbolos indicados anteriormente, tendrá una línea adicional.

Figura 4 4. DATOS ADICIONALES A LOS SÍMBOLOS 4.1 Indicación de la rugosidad superficial. 4.1.1 Los valores que indican el símbolo principal para la rugosidad (ver apartado 4.1.5) serán correlacionados a los símbolos en las figuras 1 a 3 y representados en las figuras 5 a 7 .

a aa

Figura 5 Figura 6 Figura 7

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4.1.2 Una textura superficial como la indicada en la figura 5, podrá ser elaborada con cualquier método de fabricación, la Figura 6, deberá ser elaborada por mecanización, la Figura 7, deberá elaborarse sin mecanizado. 4.1.3 Si sólo se indica un valor, éste representa el máximo valor admisible de rugosidad 4.1.4 En caso necesario, para determinar el límite superior e inferior de rugosidad en la identificación principal, se indicarán ambos valores, el valor máximo a1 por encima del valor mínimo valor a2. (Figura 8)

a1a2

Figura 8 4.1.5 La identificación principal de la rugosidad Ra se podrá indicar mediante las correspondientes clases de rugosidad según tabla 1. Con esto se evitan las malas interpretaciones de los valores numéricos que pueden indicarse en distintas unidades ( micrómetro o micropulgadas ).

Ra μ μin N° de grado 50 25

12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025

2000 1000 500 250 125 63 32 16 8 4 2 1

N 12 N 11 N 10 N 9 N 8 N 7 N 6 N 5 N 4 N 3 N 2 N 1

Tabla 1 4.2 Indicación de características especiales de la textura superficial

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4.2.1 Por causas funcionales puede ser necesario indicar exigencias adicionales de la textura superficial 4.2.2 Si se exige que el estado final de la superficie sea logrado mediante un determinado método, éste será inscripto en forma completa en la prolongación del brazo más largo del símbolo, ver figura 4. (Figura 9)

Fresado

Figura 9 4.2.3 En la línea horizontal del símbolo también se inscribirán datos que se refieren al tratamiento superficial o recubrimiento. No indicándose lo contrario, el valor numérico indicará la rugosidad de la superficie después del tratamiento superficial o después del recubrimiento. Cuando fuera necesario, indicar la textura superficial ; esto se indicará con la correspondiente inscripción. 4.2.4 Cuando fuera necesario indicar una distancia de referencia , ésta se extraerá de la serie contenida en ISO/R468 y agregará al símbolo como en la figura 10.

c

Figura 10

4.2.5 Para especificar el sentido de ranura de las superficies, se indicará esto mediante un símbolo adiciona al símbolo para textura la superficial, como se demuestra en la figura 11.

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Figura 11

El sentido de las ranuras de una superficie está determinado por el modelo predominante de superficie, el que generalmente resulta del método de elaboración empleado. 4.3 Símbolos para el sentido de las ranuras. La serie de símbolos indicada en la tabla 2 , identifica los sentidos habituales de ranura.

SIMBOLO

ACLARACION

Paralelo al plano de proyección de la vista en la que se emplea el símbolo.

Vertical al plano de proyección de la vista en la que se emplea el símbolo.

Cruzado en dos sentidos oblicuos al plano de proyección, en el plano en que se puede emplear el símbolo.

Muchos sentidos.

Casi céntrico al centro de la superficie a la que pertenece el símbolo.

Casi radial al centro de la superficie a la que pertenece el símbolo.

Tabla 2

4.4 Indicación de sobremateriales para mecanizado. Cuando fuera necesario, indicar la magnitud de un sobrematerial para mecanizado. Este se escribirá a la izquierda junto al símbolo. Este valor deberá indicarse concordando con el sistema empleado en el plano, en mm o en pulgadas. Figura 12.

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5

Figura 12

4.5 Posición de los datos de superficie en el símbolo. Los datos individuales de la textura superficial serán correlacionados al símbolo según demuestra la figura 13.

ae d

c (f)b

Figura 13

a - Valor de rugosidad Ra (μm) o en micropulgadas o clase de rugosidad Nro. N1 hasta N2. b - Método de elaboración, tratamiento superficial o recubrimiento. c - Distancia de referencia. d - Sentido de ranuras. e - Sobrematerial para mecanizado. f - Otras medidas de rugosidad (entre paréntesis). 5. INDICACIONES EN LOS PLANOS 5.1 En concordancia con ISO/R129, los símbolos e inscripciones se ordenarán de tal forma que se leerán desde abajo o desde el lado derecho. Si no se cumplen estas reglas generales, el símbolo podrá ser dibujado en cualquier otra posición, sólo que no podrán contener datos de texturas superficiales especiales o para sobremateriales para mecanizado (ver apartado 4.2 a 4.4). Sin embargo, el valor del símbolo principal de rugosidad deberá registrarse en estos casos, según la regla básica.

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En caso de ser necesario, el símbolo podrá unirse con la superficie mediante una línea de referencia. La línea de referencia poseerá una flecha en un extremo. El símbolo o la flecha deberán indicar desde afuera hacia la pieza, ya sea hacia el canto del cuerpo o hacia una línea auxiliar de prolongación del canto. Figuras 14 y 15.

a cb

acb

a

a

Figura 14 Figura 15 5.2 Según las reglas básicas de la acotación, el símbolo para una determinada superficie sólo se indicará una sola vez, en lo posible en la representación que también contenga la acotación o posición de la superficie.

Figura 16 Figura 17 5.3 Cuando se requieren las mismas indicaciones para todas las superficies de una pieza, éstas se colocarán ya sea mediante palabras, cerca de la representación de la pieza, cerca del recuadro o en el cuadro previsto para indicaciones generales ( Figura 18), o detrás del número de posición en el plano (Figura 19).

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ade todos lados

1

Figura 18 Figura 19 5.4 Cuando las exigencias son las mismas en la mayoría de las superficies de una pieza, éstas se registrarán según apartados 5.3. con los siguientes agregados. Ya sea “en todos lados, cuando no se indica lo contrario“ (Figura 20) o con el signo básico adicional, entre paréntesis según figura sin otras indicaciones (Figura 21), o los símbolos entre paréntesis adicionales al símbolo para otras indicaciones de la textura superficial (Figura 22). Los símbolos para las texturas superficiales que constituyen excepciones de la textura superficial general, se indicarán en las correspondientes superficies.

en todos ladoscuando no seindique lo contrario

a1a2

a3

Figura 20

a2

a3

a12 ( )

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Figura 21

a2

a3

2 ( a2 a3 )

Figura 22 5.5 Para evitar la repetición de indicaciones complicadas o cuando el espacio el limitado se podrá realizar la inscripción simplificada de la superficie. Esto presupone que se explique el significado cerca de la representación de la pieza, cerca del recuadro para inscripción del plano o en el recuadro para datos generales (Figura 23).

y 3,2

4

y

z za1a2

bc

=

Figura 23

5.6 Si se requiere la misma indicación de superficie en varias superficies individuales de la misma pieza se podrá registrar uno de los símbolos según figura 1 a en las superficies correspondientes, indicándose su significado en otro lugar en el plano, por ejemplo como en la figura 24 a 26.

=3,2 3,23,2

Figura 24 Figura 25 Figura 26

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6. INDICACIONES IMPORTANTES 6.1 Las indicaciones sobre rugosidad método de elaboración o sobremateriales para mecanizado solo se harán cuando sea necesario. 6.2 La indicación de la textura superficial no es necesaria cuando el método de elaboración garantiza un estado final suficiente de la superficie. TABLA GENERAL A 1 - Símbolos sin indicaciones

SIMBOLOS

SIGNIFICADO

A 1.1

Símbolo básico. Se utilizará sólo cuando se aclara su significado con datos adicionales.

A 1.2

Identificación para una superficie mecanizada sin otros datos.

A 1.3

Una superficie en la que no se admite un mecanizado. Este símbolo también podrá emplearse en planos confeccionados para un determinado proceso para aclarar que se debe dejar una superficie en el estado de la fase precedente, independientemente de que este estado se halla logrado mediante mecanizado o de otra forma.

A 2 - Símbolos y datos de la identificación principal Ra de la rugosidad superficial. SIMBOLO

El arranque de viruta es

SIGNIFICADO Opcional exigido no admitido A 2.1

Superficie con la mayor rugosidad admisible Ra=3,2mm

A 2.2

Una superficie con la mayor rugosidad superficial Ra=6,3mm y la mínima Ra=1,6mm

A 3 - Símbolos con datos adicionales.

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(Estos símbolos se podrán emplear individualmente combinados entre sí o junto con símbolos adecuados del apartado A2).

SIMBOLO SIGNIFICADO

A 3.1

Método de elaboración fresado

A 3.2

Distancia de referencia

A 3.3

Sentido de ranura: Vertical al plano de proyección de la vista.

A 3.4

Sobrematerial p/mec. 2mm

A 3.5

Indicación (entre paréntesis) de otra medida de rugosidad distinta de Ra+ .

A 4 - Símbolos para inscripciones simplificadas en plano.

SIMBOLO SIGNIFICADO

A 4.1

Una observación indica el significado del símbolo

A 4.1

Una observación indica el significado del símbolo

NOTA: Los valores indicados para el estado de superficie, método de elaboración, distancia de referencia, sentido de las ranuras y método de mecanizado son típicos y sólo están indicados como ejemplos. Para facilitar la utilización de símbolos de mecanizado según DIN-ISO 1302, este anexo contiene las aclaraciones y ejemplos para el empleo y ordenamiento de los símbolos y los datos complementarios así como su inclusión en los planos.

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Para indicar la rugosidad en el símbolo de terminación superficial se deberá utilizar la rugosidad promedio Rz. (ver anexo 2, Tabla 1) Todos los datos de los ejemplos son elegidos al azar y solo a los efectos de ejemplificar su utilización. SIMBOLO

SIGNIFICADO

Este símbolo solo no define por sí solo un acabado (excepto lo indicado en fig.18). Al colocarse el símbolo con sus datos adicionales, la superficie puede fabricarse con los procesos de mecanizado y remecanizado correspondientes.

La superficie debe estar fabricada con arranque de viruta.

Símbolo sin indicaciones adicionales: La superficie debe quedar en el estado obtenido en la fase anterior de fabricación. Por ejemplo: semiacabado, fundición en bruto, forjado, o proceso de mecanizado con arranque de viruta realizado por el proveedor.

Símbolo con indicaciones adicionales: La superficie debe ser fabricada sin mecanizado con arranque de viruta, por ejemplo conformado, estampado, etc. Mecanizado con arranque de viruta no es admisible.

POSICION DE LAS INDICACIONES RESPECTO DEL SIMBOLO

IDENTIFICACION DE DIRECCION DE LINEAS DE MECANIZADO

a - Valor de rugosidad media Ra en mm b – Procedimiento de fabricación, tratamiento o recubrimiento. Otras indicaciones verbales. c - Línea de referencia d – Dirección de líneas de mecanizado e – Sobrematerial para mecanizado f - Otras indicaciones de rugosidad

Paralelas al plano de proyección Perpendiculares al plano de proyección En dos direcciones oblicuas al plano de proyección En varias direcciones C En forma aproximadamente circular R En forma aproximadamente radial

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Rugosidad Superficial

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