TEMA: RUGOSIDAD SUPERFICIAL

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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)
2)
3)
4)
Normas ISO indicadas en el texto.
Normas IRAM indicadas en el texto.
Apuntes de Clase del Profesor Ing. Omar L. Adversente (UTN, Gral.Pacheco).
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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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
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Ing. Juan A. Fructuoso
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)
15
X
h
X
X
3/16’’
h = altura de letras
y números
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).
65
Fig 2 .4
15
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
70
~20
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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).
TEMPLADO
RASQUETEADO
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)
DECAPAR
ESTAÑAR
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.
NORMA A.S.A.
NORMA IRAM
0,003”
0,01”
0,03” (**)
0,1”
0,3”
1”
0,075mm.
0,25mm.
0,75mm. (**)
2.5mm.
7,5mm
25mm.
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
4501
4502
5065
TEMA
Vistas
Líneas
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).
Amplitud de la rugosidad
3.6 - Altura de ondulación. Distancia máxima entre cima y valle consecutivos de una ondulación.
Altura de la ondulación
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P as o d
e la on
dulació
P as o d
n
e la ru
gosida
d
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
H/2
H
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.
8
8
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.
0,005
0,005-50
8
8
5,0
5,0
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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s.c
om
.ar
no
U
TN
ia
U.T.N. - F.R.G.P.
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
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
DISEÑO MECANICO
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U
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ia
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
U.T.N. - F.R.G.P.
Ing. Juan A. Fructuoso
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.
DISEÑO MECANICO
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U.T.N. - F.R.G.P.
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
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.
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
U.T.N. - F.R.G.P.
Ing. Juan A. Fructuoso
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,
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
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Ing. Juan A. Fructuoso
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
0,000762 mm
0,001270 mm
0,002032 mm
0,00254 mm
0,00508 mm
0,00762 mm
0,01270 mm
0,02032 mm
0,0254 mm
0,0508 mm
0,0762 mm
0,1270 mm
0,2032 mm
0,2540 mm
0,3810 mm
0,5080 mm
0,7062 mm
(0,00002”)
(0,00003”)
(0,00005”)
(0,00008”)
(0,0001”)
(0,0002”)
(0,0003”)
(0,0005”)
(0,0008”)
(0,001”)
(0,002”)
(0,003”)
(0,005”)
(0,008”)
(0,010”)
(0,015”)
(0,020”)
(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
Rugosidad hm ( μm )
Tolerancia
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
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
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IT 14
8,0
12,5
Ing. Juan A. Fructuoso
20,0
TABLA III
ALGUNOS MEDIOS PARA OBTENER
LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE
GRUPO DE
VALORES
hm ( μm )
COSTO
RELAT
IVO
*
0-0,016
100
0,016 - 0,025
80
0,025 - 0,040
60
0,040 - 0,063
50
0,063 - 0,100
40
0,16 - 0,25
30
0,25 - 0,40
25
0,40 - 0,63
20
Rectificado, laminado, limado, cepillado,
torneado
con
diamante,
fresado,
mandrilado, brochado.
0,63 - 1,00
15
Rectificado, fresado, torneado, brochado,
cepillado, taladrado, mandrilado, escariado,
moldeado, extruído, fundido a presión.
Rectificado, lapeado, bruñido.
Rectificado, lapeado, bruñido.
Rectificado, lapeado, bruñido.
DISEÑO MECANICO
Rectificado, lapeado, bruñido, escariado
con diamante (materiales no férreos).
Rectificado, lapeado, bruñido, rasqueteado,
torneado con diamante (materiales no
férreos).
Rectificado, laminado, torneado con
plaquitas de metal duro, mandrilado con
diamante, brochado, rasqueteado, fresado
plano.
Rectificado, cepillado, fresado, mandrilado,
escariado,
brochado,
rasqueteado,
laminado.
2008
APLICACIONES
Calibradores de gran precisión, bloques
calibradores.
Calibradores, piezas de calibradores
micrométricos.
Ejes de émbolos, émbolos de bomba de
inyección, rodillos y alojamiento,
calibradores.
Rodamientos, camisas de cilindros,
alojamientos de rodillos.
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.
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.
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.
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.
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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GRUPO DE
VALORES
hm ( μm )
COSTO
RELAT
IVO
*
1,00 - 1,6
13
1,6 - 2,5
11
2,5 - 4,0
9
4,0 - 6,3
6
6,3 - 10,0
4
10,0 - 25
2
25 - 63
0
ALGUNOS MEDIOS PARA OBTENER
LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE
Ing. Juan A. Fructuoso
APLICACIONES
Rectificado, torneado, fresado, mandrilado,
cepillado, taladrado, brochado, fundido a
presión, extruído, moldeado, laminado en
frío, trefilado, limado.
Rectificado, torneado, fresado, brochado,
cepillado, taladrado, mandrilado, forjado,
fundido a presión, extruído, laminado en
frío, limado, trefilado.
Excéntricas, dientes de engranajes con
módulo < 2,5; ajustes fijos, chavetas y
chaveteros, superficies deslizantes poco
cargadas.
Superficies para juntas blandas no
metálicas, superficies de apoyo sin junta
y sin retención de fluidos, herramientas
de roscar, superficies de freno de
tambores.
Rectificado, basto, torneado, mandrilado, Superficies sin requisitos especiales de
brochado, cepillado, fresado, taladrado, calidad.
forjado, extruído, laminado en frío.
Torneado, mandrilado, fresado, cepillado, Superficies
comunes
de
piezas
corte con soplete, chorro de arena, forjado, mecanizadas, superficies de piezas
extruído, laminado en caliente y en frío, estampadas y pulidas.
chorro de bolas, pulido, estampado.
Torneado, cepillado, fresado, taladrado, Superficies no solicitadas, para las
corte con soplete, chorro de arena, forjado, cuales sólo tienen importancia las
estampado, laminado en caliente.
medidas dimensionales.
Torneado, cepillado, fresado, mandrilado, Superficies no solicitadas, para las
corte con soplete, soldado, chorro de arena, cuales sólo tienen importancia las
laminado en caliente.
medidas dimensionales
Elaboración con máquinas sin arranque de Superficies estampadas, de fundición,
viruta.
etc.
* El costo relativo toma como 100 el acabado óptimo.
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
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GRUPO DE
VALORES
hm ( μm )
COSTO
RELAT
IVO
*
1,00 - 1,6
13
1,6 - 2,5
11
2,5 - 4,0
9
4,0 - 6,3
6
6,3 - 10,0
4
10,0 - 25
2
25 - 63
0
ALGUNOS MEDIOS PARA OBTENER
LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE
Ing. Juan A. Fructuoso
APLICACIONES
Excéntricas, dientes de engranajes con
módulo < 2,5; ajustes fijos, chavetas y
chaveteros, superficies deslizantes poco
cargadas.
Superficies para juntas blandas no
metálicas, superficies de apoyo sin junta
y sin retención de fluidos, herramientas
de roscar, superficies de freno de
tambores.
Rectificado, basto, torneado, mandrilado, Superficies sin requisitos especiales de
brochado, cepillado, fresado, taladrado, calidad.
forjado, extruído, laminado en frío.
comunes
de
piezas
Torneado, mandrilado, fresado, cepillado, Superficies
corte con soplete, chorro de arena, forjado, mecanizadas, superficies de piezas
extruído, laminado en caliente y en frío, estampadas y pulidas.
chorro de bolas, pulido, estampado.
Torneado, cepillado, fresado, taladrado, Superficies no solicitadas, para las
corte con soplete, chorro de arena, forjado, cuales sólo tienen importancia las
estampado, laminado en caliente.
medidas dimensionales.
Torneado, cepillado, fresado, mandrilado, Superficies no solicitadas, para las
corte con soplete, soldado, chorro de arena, cuales sólo tienen importancia las
laminado en caliente.
medidas dimensionales
Elaboración con máquinas sin arranque de Superficies estampadas, de fundición,
viruta.
etc.
Rectificado, torneado, fresado, mandrilado,
cepillado, taladrado, brochado, fundido a
presión, extruído, moldeado, laminado en
frío, trefilado, limado.
Rectificado, torneado, fresado, brochado,
cepillado, taladrado, mandrilado, forjado,
fundido a presión, extruído, laminado en
frío, limado, trefilado.
* El costo relativo toma como 100 el acabado óptimo.
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
DIN ISO 1302
CONTENIDO
1.
2.
3.
4.
Objeto y aplicación
Referencia
Símbolos que se emplean para la indicación de textura superficial
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
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
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Ing. Juan A. Fructuoso
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
Figura 5
DISEÑO MECANICO
a
Figura 6
2008
a
Figura 7
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
U.T.N. - F.R.G.P.
Ing. Juan A. Fructuoso
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)
a1
a2
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 ).
μ
50
25
12.5
6.3
3.2
1.6
0.8
0.4
0.2
0.1
0.05
0.025
Ra
μin
2000
1000
500
250
125
63
32
16
8
4
2
1
N° de grado
N 12
N 11
N 10
N9
N8
N7
N6
N5
N4
N3
N2
N1
Tabla 1
4.2 Indicación de características especiales de la textura superficial
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
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.
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
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.
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
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.
b
c (f)
a
e
d
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.
DISEÑO MECANICO
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no
Ing. Juan A. Fructuoso
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
b
c
a
a
b
c
U
TN
ia
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
U.T.N. - F.R.G.P.
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).
DISEÑO MECANICO
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RUGOSIDAD SUPERFICIAL
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de todos lados
a
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.
a1
a2
en todos lados
cuando no se
indique lo contrario
a3
Figura 20
2
a1
( )
a2
a3
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Ing. Juan A. Fructuoso
Figura 21
2 (
a2
a3
)
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).
z
a1
a2
z
b
c
=
y
U
TN
ia
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
U.T.N. - F.R.G.P.
y
3,2
4
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
3,2
3,2
=
Figura 24
DISEÑO MECANICO
Figura 25
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Figura 26
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Ing. Juan A. Fructuoso
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
Opcional
exigido no admitido
SIGNIFICADO
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.
DISEÑO MECANICO
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s.c
om
.ar
no
U
TN
ia
U.T.N. - F.R.G.P.
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
(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.
DISEÑO MECANICO
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s.c
om
.ar
no
U
TN
ia
U.T.N. - F.R.G.P.
RUGOSIDAD SUPERFICIAL
Ing. Juan A. Fructuoso
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 IDENTIFICACION DE DIRECCION DE
RESPECTO DEL SIMBOLO
LINEAS DE MECANIZADO
Paralelas al plano de proyección
Perpendiculares al plano de proyección
En dos direcciones oblicuas al plano de
proyección
a - Valor de rugosidad media Ra en mm
En varias direcciones
b – Procedimiento de fabricación, tratamiento
C En forma aproximadamente circular
o recubrimiento.
Otras indicaciones
R En forma aproximadamente radial
verbales.
c - Línea de referencia
d – Dirección de líneas de mecanizado
e – Sobrematerial para mecanizado
f - Otras indicaciones de rugosidad
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