Tolerancias dimensionales y ajustes ISO: juego, apriete e indeterminado

• Medida nominal ($N$): la del plano, la de referencia. Por ejemplo, $\varnothing 40$.
• Medida máxima y mínima: los límites entre los que debe estar la pieza real.
• Desviación superior: medida máxima − nominal. En agujeros se llama $ES$; en ejes, $es$.
• Desviación inferior: medida mínima − nominal. En agujeros, $EI$; en ejes, $ei$.
• Tolerancia ($IT$): medida máxima − mínima $= ES - EI$ (o $es - ei$). Siempre es positiva.
• Línea cero: la de la medida nominal. Las desviaciones se miden desde ella, con su signo.

Convenio clave: lo que se refiere al agujero va en mayúsculas ($H$, $ES$, $EI$) y lo del eje, en minúsculas ($h$, $es$, $ei$). Cuidado: «agujero» y «eje» no son solo cilindros. Agujero es cualquier medida interior (una ranura); eje, cualquier medida exterior (el ancho de una chaveta).

Ejemplo. $\varnothing 40^{+0{,}025}_{\;0}$: máxima $40{,}025$, mínima $40{,}000$, tolerancia $0{,}025$ mm $= 25\,\mu m$.

Una designación como $40\,g6$ tiene tres partes:

1. Medida nominal: $40$.
2. Letra: la posición de la tolerancia respecto a la línea cero (la desviación fundamental, la más cercana a la línea cero).
3. Número: la calidad o grado IT, que fija el tamaño de la tolerancia.

La calidad (número). Cuanto más pequeño, más precisa y cara es la pieza. Orientación práctica:

• IT01 a IT4: calibres e instrumentos.
• IT5 a IT11: piezas que ajustan (lo de examen: IT6 y IT7 son las típicas de mecanizado fino).
• IT12 a IT18: piezas que no ajustan (fundición, laminado).

El valor depende de la calidad y del grupo de diámetros (en micras, $\mu m$, según UNE-EN ISO 286):

La posición (letra). Para ejes: de a a g la tolerancia queda por debajo de la línea cero (ejes más pequeños que el nominal); h la toca por arriba ($es = 0$); de j a zc, por encima (ejes más grandes). Para agujeros, al revés: de A a G por encima, H con $EI = 0$, y de J a ZC por debajo.

Desviaciones fundamentales de los ejes más usados, para diámetros de 30 a 50 mm (en $\mu m$): $f: es = -25$, $g: es = -9$, $h: es = 0$, $k: ei = +2$, $m: ei = +9$, $n: ei = +17$, $p: ei = +26$, $s: ei = +43$. La otra desviación sale sumando o restando la tolerancia IT.

Ejemplo 1: agujero $\varnothing 40\,H7$.

1. Grupo 30–50 y calidad 7: $IT7 = 25\,\mu m$.
2. $H$: $EI = 0$.
3. $ES = EI + IT = +25\,\mu m$.
4. Medidas: máxima $40{,}025$, mínima $40{,}000$.

Ejemplo 2: eje $\varnothing 40\,g6$.

1. $IT6 = 16\,\mu m$.
2. $g$: $es = -9\,\mu m$ (desviación fundamental, la superior porque está por debajo de la línea cero).
3. $ei = es - IT = -9 - 16 = -25\,\mu m$.
4. Medidas: máxima $39{,}991$, mínima $39{,}975$.

Ejemplo 3: eje $\varnothing 40\,p6$.

1. $IT6 = 16\,\mu m$; $p$: $ei = +26\,\mu m$ (la inferior, porque está por encima).
2. $es = ei + IT = +42\,\mu m$.
3. Medidas: máxima $40{,}042$, mínima $40{,}026$.

Regla para no equivocarse: la letra da la desviación más cercana a la línea cero; la otra se obtiene alejándose de la línea cero una tolerancia IT.

Un ajuste es la relación entre un agujero y un eje de la misma medida nominal.

• Juego (holgura): el agujero es mayor que el eje. El eje entra y puede girar o deslizar.
• Apriete: el eje es mayor que el agujero. Hay que montarlo a presión o dilatando el agujero.
• Indeterminado (de transición): según qué pareja concreta se monte, puede salir juego o apriete.

Fórmulas (con las medidas en la misma unidad):

Cómo decidir el tipo: calcula $J_{max}$ y $J_{min}$.

• Los dos positivos → juego.
• Los dos negativos → apriete (sus valores absolutos son los aprietes mínimo y máximo).
• $J_{max}$ positivo y $J_{min}$ negativo → indeterminado: el juego máximo es $J_{max}$ y el apriete máximo es $-J_{min}$.

Comprobación: $J_{max} - J_{min}$ siempre es igual a la suma de las dos tolerancias.

$\varnothing 40\,H7/g6$ — agujero $0/+25$, eje $-9/-25$:

• $J_{max} = 25 - (-25) = 50\,\mu m$; $J_{min} = 0 - (-9) = 9\,\mu m$.
• Los dos positivos: ajuste con juego (deslizante, de precisión).
• Comprobación: $50 - 9 = 41 = 25 + 16$. ✓

$\varnothing 40\,H7/k6$ — agujero $0/+25$, eje $+2/+18$:

• $J_{max} = 25 - 2 = 23\,\mu m$; $J_{min} = 0 - 18 = -18\,\mu m$.
• Signos distintos: indeterminado, con juego máximo $23\,\mu m$ y apriete máximo $18\,\mu m$.

$\varnothing 40\,H7/p6$ — agujero $0/+25$, eje $+26/+42$:

• $J_{max} = 25 - 26 = -1\,\mu m$; $J_{min} = 0 - 42 = -42\,\mu m$.
• Los dos negativos: apriete, mínimo $1\,\mu m$ y máximo $42\,\mu m$ (montaje a presión).

Para no tener infinitas combinaciones, se fija una de las dos piezas y se juega con la otra:

• Sistema de agujero base: todos los agujeros son H ($EI = 0$) y el ajuste se elige con la letra del eje. Es el más usado, porque es más fácil cambiar la medida de un eje (se tornea) que tener escariadores y calibres para cada agujero.
• Sistema de eje base: todos los ejes son h ($es = 0$) y se varía el agujero. Se usa cuando un mismo eje calibrado lleva varias piezas con ajustes distintos (por ejemplo, un eje largo de acero estirado).

Ajustes recomendados (agujero base):

Hay tres maneras, todas válidas (UNE-EN ISO 14405 y 286):

1. Con la designación ISO: $\varnothing 40\,H7$. Es la más corta; quien fabrica consulta la tabla.
2. Con las desviaciones: $\varnothing 40^{+0{,}025}_{\;0}$ o $\varnothing 40^{-0{,}009}_{-0{,}025}$. La superior arriba, la inferior abajo, en milímetros y con su signo (el $0$ va sin signo). Si son simétricas: $40 \pm 0{,}02$.
3. Con las medidas límite: $\begin{smallmatrix}40{,}025\\40{,}000\end{smallmatrix}$, la máxima arriba.

Se puede combinar: $\varnothing 40\,H7\,\left(^{+0{,}025}_{\;0}\right)$.

En un conjunto montado, el ajuste se acota como fracción: $\varnothing 40\,\dfrac{H7}{g6}$ o $\varnothing 40\,H7/g6$, con el agujero siempre delante o arriba.

Tolerancias generales: las cotas sin tolerancia indicada siguen la norma de tolerancias generales (UNE-EN 22768-1, clases f, m, c, v), que se indica en el cajetín, por ejemplo «ISO 2768-m».