Explicación de la tolerancia del orificio H7: límites, ajustes y asientos de rodamientos de ISO 286 en la práctica

Un orificio denominado 25 H7 debe medir entre 25.000 mm y 25.021 mm. Un orificio que sale de la máquina a 25,024 mm no cumple con la indicación, incluso cuando el eje se desliza suavemente y el acabado de la superficie se ve perfecto. Esa brecha entre los límites de un dibujo y la sensación de las piezas en la mano de un instalador es donde comienzan la mayoría de los argumentos del H7.

La respuesta corta es que H7 no describe ni un ajuste ceñido ni un ajuste holgado. Describe la mitad de un ajuste: una zona de tolerancia del orificio que comienza exactamente en el tamaño nominal y se extiende hacia arriba en una cantidad establecida únicamente por el diámetro nominal. Que el conjunto se deslice, se bloquee o presione depende enteramente del eje acoplado.

Lo que realmente te dice el código H7

El código contiene dos datos. La letra H es la desviación fundamental de un agujero, y las letras mayúsculas en el sistema ISO siempre se refieren a características internas, mientras que las letras minúsculas se refieren a ejes. H establece la desviación inferior en cero, por lo que el orificio más pequeño aceptable es el tamaño nominal mismo. El número 7 es el grado de tolerancia que fija el ancho de la zona, y la norma ISO 286-1:2010 define ambos.

Por tanto, un diámetro interior 25 H7 va desde 25.000 mm hasta 25.021 mm. La misma dimensión escrita como 25 h7 describe un eje que se encuentra completamente por debajo del tamaño nominal, de 24,979 mm a 25,000 mm. Los dos rótulos parecen casi idénticos en una impresión y se comportan de manera opuesta.

• La letra establece la posición de la zona y el número establece su ancho. H7 y H8 comparten una posición y difieren sólo en el ancho.
• H7 es siempre un agujero. Un eje nunca puede ser H7.
• Ambos límites de un orificio H7 se encuentran en el tamaño nominal o por encima de él, lo que hace que la medición en el piso del taller sea tan simple.

El ancho H7 cambia con el tamaño del orificio

IT7 no es una sola figura. Aumenta con el tamaño nominal porque la capacidad de mecanizado, el movimiento térmico y los efectos de carga se escalan con el diámetro: 0,012 mm con un diámetro interior de 6 mm, 0,040 mm con 150 mm.

Detrás de esas cifras se esconden dos detalles. Un rango de tamaño es un rango, por lo que un orificio de 19 mm y uno de 30 mm comparten el mismo margen de 0,021 mm, lo que hace que el orificio más pequeño sea proporcionalmente más flojo. Cada cifra también supone una medición a 20 grados Celsius estables, por lo que un orificio revisado inmediatamente después de un corte de desbaste pesado puede parecer fuera de tolerancia cuando no lo está.

Por qué H7 es el agujero predeterminado en los dibujos

La mayoría de los diseños utilizan el sistema de base de orificios, donde el orificio permanece en H y el eje se ajusta para brindar el ajuste requerido. La razón es la economía de herramientas más que la preferencia. Los escariadores, cabezales de mandrinado, calibres de tapón y anillos de ajuste se fabrican según el tamaño nominal, por lo que una zona que comienza en el nominal mantiene en juego las herramientas estándar en lugar de forzar pedidos especiales.

La desviación inferior cero también proporciona una regla clara para el operador: un agujero exactamente del tamaño siempre es aceptable. La desventaja es que apuntar al tamaño nominal no deja nada para el desgaste de la herramienta o el error de forma, por lo que un mejor objetivo es el medio de la zona con una tendencia monitoreada que advierte antes de que se alcance el límite superior.

Lo que ofrece el H7 con diferentes ejes

El eje decide el carácter del ajuste. Con un tamaño nominal de 25 mm, donde el orificio H7 abarca de 25 000 mm a 25 021 mm, los siguientes emparejamientos muestran lo que realmente recibe el conjunto.

La fila h6 merece atención. H7 con h6 puede alcanzar cero espacio libre en los límites y nunca puede producir interferencia, razón por la cual domina el trabajo de ubicación donde la alineación importa más que el agarre. Cambie a p6 y el mismo orificio se convierte en un ajuste a presión ligero, y la interferencia más pequeña aparece solo cuando ambas partes aterrizan en los extremos de sus zonas.

H7 donde realmente se asientan los rodamientos

Los asientos de rodamiento es donde estos números dejan de ser académicos. Un aro exterior tiene su propia banda de tolerancia y sus propios límites de redondez, por lo que el orificio del soporte no se puede evaluar de forma aislada. Tiene que sujetar el anillo sin deformarlo en todo el rango de temperatura de funcionamiento.

Orificios de soporte para rodamientos de contacto angular de dos hileras

En cajas de engranajes, bombas y accionamientos compactos, los rodamientos de bolas de contacto angular de dos hileras transportan cargas radiales y axiales combinadas en un espacio axial corto. Una disposición común coloca el anillo de carga estacionario en un orificio de alojamiento H7 y el anillo interior giratorio en un asiento de eje k6 o m6. Invierta la dirección de la carga de modo que el anillo exterior gire y el orificio del alojamiento generalmente se mueva hacia J7 o K7, razón por la cual las reglas generales H7 producen anillos rastreros y marcas de fricción después de unos miles de horas.

El tamaño del asiento y la elección del rodamiento pertenecen a la misma conversación, porque los objetivos de precarga y holgura establecen el rango aceptable. La lógica que rige la selección de un modelo de rodamiento de bolas de contacto angular de dos hileras para una aplicación específica debe impulsar la descripción del soporte, no seguirla.

Rodamientos de bolas de contacto angular de doble hilera series 32 y 33 Rodamientos de bolas de contacto angular de doble hilera series 32 y 33 Princinal Dimensions (mm) Bearing Designations Basic Ratings Maxronoutspeed Mass(kg) d D B r P.NO. Shielded Seal... Ver producto →

Asientos de motores, bombas y maquinaria en general.

En motores eléctricos pequeños, ventiladores y transportadores, los rodamientos rígidos de bolas hacen el trabajo y la carcasa suele ser H7 o J7 dependiendo de la dirección de la carga. Debido a que las tolerancias del orificio y del anillo se acumulan, un orificio ubicado en la parte superior de la zona H7 puede reducir la interferencia efectiva a cero en un diámetro nominal del anillo. Esto está bien para una carga estacionaria y es riesgoso bajo fuertes vibraciones.

Rodamientos rígidos de bolas Productos recomendados Ver producto →

Verificando un agujero H7 sin adivinar

Tres herramientas cubren la mayoría de las comprobaciones y cada una tiene una debilidad que vale la pena conocer.

1. Medidores de enchufe pasa y no pasa. El tapón de avance, hecho hasta el límite inferior, debe pasar la longitud total del diámetro interior, mientras que el tapón de cierre, hecho hasta el límite superior, no debe hacerlo. Es rápido y económico, pero es una verificación de dos puntos, por lo que un orificio de tres lóbulos puede pasar ambos calibres.
2. Calibres de orificios con anillo de ajuste. Un indicador de calibre comparado con un anillo certificado muestra el tamaño real y permite al operador trazar una tendencia de producción.
3. Máquinas de medición de coordenadas o un probador de formas. Sólo un instrumento de escaneo revela redondez y cilindricidad. Una tolerancia de tamaño no es una tolerancia de forma, e ISO 286 no limita el lóbulo en un agujero a menos que se aplique un requisito de envolvente o una leyenda geométrica separada.

Dos hábitos mantienen las lecturas honestas. Mida con la referencia de 20 grados Celsius o aplique una corrección, ya que un orificio de acero crece aproximadamente 0,012 mm por cada 10 grados de cambio a 100 mm de diámetro. Recuerde también la norma ISO 14253-1: un resultado es conforme sólo cuando el valor medido más la incertidumbre de la medición aún se encuentran dentro de los límites, por lo que un orificio de 25,020 mm comprobado con 0,003 mm de incertidumbre no resulta aceptable.

Producir H7 de forma fiable

Por debajo de aproximadamente 25 mm, la ruta habitual es la perforación seguida de escariado, y el tamaño final depende del diámetro del escariador, el fluido de corte, la velocidad de avance y cuántos orificios ya ha realizado el escariador. Los escariadores se desgastan más rápido en los primeros cientos de orificios, por lo que la frecuencia de muestreo es más importante que el tamaño nominal del escariador impreso en la etiqueta de la herramienta.

Los orificios más grandes se tornean o perforan y se terminan con un paso ligero y de bajo avance. El radio de la punta de la herramienta, el crecimiento del husillo y la deflexión de la pieza de trabajo modifican el resultado, y una barra de mandrinar con un largo saliente corta un agujero cónico en lugar de uno recto. Desbarbar ambos extremos tampoco es cosmético, porque un borde elevado indica un tamaño insuficiente en un calibre de tapón e impide que el rodamiento se asiente correctamente.

Errores que cuestan dinero

• Escribiendo h7 donde se refiere a H7. Un agujero y un eje con la misma letra y grado no tienen la misma característica y el error a menudo persiste hasta que se inspeccionan las primeras piezas.
• Suponiendo un valor de tolerancia para todos los tamaños. El margen de 0,021 mm a 25 mm no es válido a 100 mm, donde IT7 es 0,035 mm.
• Especificando H7 donde sería suficiente H8 o H9. Cada paso hacia arriba en el nivel agrega pases de escariado, tiempo de medición y costos de desechos sin ningún beneficio en una cubierta o soporte no crítico.
• Llamar a una tolerancia de orificio sin una tolerancia de eje correspondiente, lo que deja el ajuste indefinido y el resultado del ensamblaje al azar.
• Tratar la tolerancia de tamaño como control de forma. Los orificios que no son redondos pasan una medición de dos puntos y aún así distorsionan el anillo que se encuentra en ellos.
• Ignorar la temperatura durante la medición, la razón más común por la que dos inspectores no están de acuerdo sobre el mismo orificio.

Volviendo al dibujo.

H7 es una zona de orificios con su límite inferior en el tamaño nominal y un ancho tomado del rango de tamaños, y no dice nada sobre qué tan apretado se sentirá el conjunto. Primero decida el ajuste, luego escriba ambas mitades, porque un orificio H7 emparejado con h6, g6, k6 o p6 produce cuatro conjuntos diferentes a partir del mismo orificio.

Cuando un rodamiento se asienta en ese orificio, el anillo agrega sus propios límites de tolerancia y redondez a la pila. Comprando desde un fabricante que mide las dimensiones críticas como parte de la producción normal, en lugar de como una inspección final, elimina la mayor parte del riesgo de que el orificio en el dibujo y el orificio en la carcasa terminen como dos cosas diferentes.