Tolerancias geométricas: símbolos, marco de tolerancia y referencias

Truco para memorizar: las de forma se refieren al elemento solo (no necesitan referencia: una superficie es plana o no, sin compararla con nada). Las demás comparan el elemento con otro, la referencia.

Una tolerancia geométrica se escribe en un rectángulo dividido en casillas, unido con una flecha al elemento que se controla:

1. Primera casilla: el símbolo de la característica.
2. Segunda casilla: el valor de la tolerancia en milímetros. Si la zona es cilíndrica, va precedido de $\varnothing$ (típico en posición y en perpendicularidad de ejes).
3. Casillas siguientes: las letras de las referencias (A, B, C), en orden de prioridad.

Ejemplo de lectura: un marco con $\perp$ | $0{,}05$ | $A$ apuntando a una cara significa: «esta cara debe quedar entre dos planos paralelos separados $0{,}05$ mm y perpendiculares a la referencia A».

La flecha importa:

• Si apunta a la superficie o a su línea de contorno (desplazada de la cota), se controla la superficie.
• Si apunta en prolongación de la línea de cota, se controla el eje o el plano medio de ese elemento.

Una referencia es un elemento de la pieza (una cara, un eje) que se toma como base para medir las tolerancias de orientación, posición y oscilación.

• Se marca con una letra mayúscula en un recuadro unida a un triángulo (relleno o vacío) apoyado en el elemento.
• Igual que la flecha: el triángulo sobre la superficie indica la superficie; en prolongación de la cota indica el eje.
• Con varias referencias (A, B, C), la primera es la principal (la pieza se apoya en ella), la segunda orienta y la tercera fija la posición. Juntas forman un sistema de referencia.

Elige como referencia lo que hace de apoyo real en el montaje: la cara que asienta, el eje que gira.

Toda tolerancia geométrica define una zona dentro de la cual debe quedar el elemento real. Según la característica, la zona es:

• Dos rectas paralelas (rectitud de una línea en un plano).
• Dos planos paralelos separados $t$ (planitud, paralelismo o perpendicularidad de una cara).
• Un cilindro de diámetro $t$ (rectitud de un eje, posición de un agujero, perpendicularidad de un eje): cuando el valor lleva $\varnothing$.
• Dos circunferencias concéntricas separadas $t$ (redondez, en cada sección).
• Dos cilindros coaxiales separados $t$ (cilindricidad).

Ejemplos de lectura:

• Planitud 0,02 sobre una cara: la cara real tiene que caber entre dos planos paralelos a $0{,}02$ mm.
• Paralelismo 0,1 respecto a A: la cara cabe entre dos planos separados $0{,}1$ mm paralelos a A.
• Posición ⌀0,1 respecto a A, B, C en un agujero: el eje real del agujero debe estar dentro de un cilindro de $\varnothing 0{,}1$ cuyo eje está en la posición teórica, dada por cotas teóricamente exactas (en un recuadro, sin tolerancia).
• Oscilación circular 0,03 respecto a A-B: al girar la pieza sobre el eje A-B, el reloj comparador apoyado en la superficie no debe variar más de $0{,}03$ mm en ninguna sección.

Cotas teóricamente exactas (TED): van en un recuadro y no tienen tolerancia propia. Fijan dónde está la posición ideal; la tolerancia la da el marco de posición. Así no se acumulan tolerancias entre cotas.

Modificadores más frecuentes (van detrás del valor o de la referencia):

• Ⓜ Máximo material: la tolerancia vale para la pieza en su estado de máximo material (agujero más pequeño, eje más grande). Si la pieza se aleja de ese estado, la tolerancia aumenta en esa diferencia («tolerancia extra»). Se usa en ajustes de montaje, como agujeros para tornillos: abarata la fabricación sin que deje de montar.
• Ⓛ Mínimo material: lo mismo con el estado de mínimo material; para garantizar espesor mínimo de pared.
• Ⓔ Envolvente: va junto a la tolerancia dimensional. La pieza no puede pasar de la envolvente de forma perfecta en el estado de máximo material: la forma queda limitada por la propia tolerancia de medida.
• Ⓟ Zona proyectada: la tolerancia de posición se aplica fuera de la pieza, donde va a entrar, por ejemplo, un espárrago.

Principio de independencia (ISO 8015): salvo que se indique Ⓔ o Ⓜ, cada tolerancia (de medida y geométrica) se cumple por separado.

Ante un plano con tolerancias geométricas, contesta siempre con este esquema para cada marco:

1. Qué característica es (nombre y grupo).
2. Qué elemento controla (superficie, eje o plano medio, según dónde está la flecha).
3. Valor y forma de la zona (planos paralelos, cilindro si lleva $\varnothing$…).
4. Respecto a qué referencias, en orden.
5. Modificadores, si los hay, y qué cambian.

Ejemplo completo: «⊥ ⌀0,02 A en prolongación de la cota de un eje: perpendicularidad (orientación) del eje del cilindro; su eje real debe estar dentro de un cilindro de ⌀0,02 mm perpendicular a la cara de referencia A».