La norma de pasadores cilíndricos no contiene ningún agujero

Qué contienen realmente las dos normas de pasadores cilíndricos

Los pasadores cilíndricos macizos se rigen por dos Normas Internacionales, según el pasador esté templado o no. Ambos son documentos breves. Esto es todo lo que dicen sobre el diámetro:

La línea de designación merece una segunda mirada, porque las dos normas la tratan de forma distinta y eso dice algo. ISO 2338 incluye la clase de tolerancia en la designación, porque hay dos y hay que elegir. ISO 8734 la omite por completo, porque solo hay una. Si pide un pasador cilíndrico templado, la clase del diámetro no es un campo que pueda rellenar. Llega en m6, convenga o no a su unión.

La palabra que nunca aparece

No es un descuido de la vista previa. Ambas son breves: ISO 8734 se cobra por cuatro páginas e ISO 2338 por tres, y las vistas previas incluyen la tabla de dimensiones, la tabla de requisitos y el apartado de designación, que es la mayor parte del documento. Lo que especifican es una pieza fabricada. Diámetro, chaflán, longitud, dureza, rugosidad superficial y el plan de muestreo para aceptar una entrega, que se remite a ISO 3269. Todo eso describe lo que hay en la caja.

Lea la pregunta del hilo frente a esa lista. Nada de ella puede responderlo un documento que especifica el pasador, porque el ajuste es una propiedad de dos piezas y la norma solo se ocupa de una.

Y la norma de al lado sí da el agujero

Aquí la laguna se vuelve interesante y no solo molesta. Los pasadores elásticos, los huecos con la ranura a lo largo, se rigen por ISO 8752, y esa norma dedica un apartado al montaje. Dice que el agujero debe ser igual al diámetro nominal del pasador, con clase de tolerancia H12. Una frase, sin tabla, sin cálculo, y el diseño está hecho.

Misma familia de productos, mismo comité, tratamiento opuesto. La razón no es el descuido. Un pasador elástico crea su propia interferencia por ser sobredimensionado y cerrarse al entrar, así que la norma puede nombrar un agujero porque el agujero no lleva la decisión de diseño. Un pasador cilíndrico macizo no tiene ese mecanismo. La interferencia que exista es la diferencia entre dos superficies rectificadas, y la norma no puede nombrarla sin saber para qué sirve la unión. Lo que la norma de pasadores elásticos hace con esa libertad, incluido el apartado sobre la ranura que sigue abierta en el extremo inferior de la tolerancia del agujero, está en solo uno de esos pasadores tiene una carga de corte declarada.

Entonces, de dónde sale H7 y qué tan ancha es la ventana

H7 es una convención real y quienes la recomiendan no están adivinando. La razón que se dio en el hilo fue el utillaje: un taller promedio tiene muchos más escariadores H7 que de cualquier otra clase, así que una clase de pasador elegida para funcionar con H7 es una clase de pasador que puede montarse en cualquier parte. Por qué el agujero es el lado fijo de ese arreglo se explica en por qué los ajustes son de agujero base.

Lo que conviene saber es cuánto margen deja la convención. ISO 286-2 tabula los grados de tolerancia normalizados, y en los tamaños en que suelen usarse los pasadores cilíndricos son números pequeños con grandes consecuencias:

Con el pasador de 3 mm que usaba el autor del hilo, los dos intervalos de tolerancia suman dieciséis micrómetros de incertidumbre sobre un ajuste que se describe como a presión o deslizante, como si esos fueran los dos resultados posibles. Dónde cae dentro de esa ventana un par de piezas concreto no es algo que ninguna de las dos normas se comprometa a controlar, y un ajuste cuyos intervalos se solapan puede salir de una forma u otra; eso es un ajuste de transición, no un término medio. El caso resuelto, con desviaciones límite de ISO 286-2 a 8 mm, está en la misma página.

Hay algo más que el sistema de ajustes no asume. ISO 286-1 dice en su objeto y campo de aplicación que define la terminología de los ajustes entre dos elementos dimensionales sin restricciones de orientación ni de posición. Así que, incluso resuelta la tolerancia del agujero, la norma no ha dicho nada sobre dónde está el agujero, y la posición es todo el trabajo para el que se puso un pasador cilíndrico. Esa mitad del problema está en los tornillos no posicionan, y qué usar en su lugar.

La otra magnitud que falta es la fuerza

El segundo hilo trataba de un pasador de acero de un cuarto de pulgada que debía entrar en una pieza de aluminio, y el ingeniero quería la fuerza de inserción para comprobar el pasador a pandeo. Obtuvo una presión de interferencia negativa y supuso que se había equivocado. Así era, y el error es instructivo: el término que había introducido demasiado pequeño era el diámetro exterior de la pieza que contiene el agujero. Prensar un pasador en un manguito delgado y prensar el mismo pasador en una placa gruesa son uniones distintas, y el material que rodea el agujero es un término de la respuesta.

Ninguna tabla de ajustes contiene ese término. Un ajuste es una relación entre dos dimensiones; la fuerza es una relación entre dos cuerpos elásticos, y la segunda pregunta necesita la respuesta a la primera más información que el sistema de tolerancias nunca recogió. Tiene la misma forma que otros números de este sitio que se esperan de una norma de fijación y que esta no proporciona, desarrollados en un límite de carga de trabajo es una autorización, no una predicción.

Las respuestas prácticas de ese hilo fueron mejores que el cálculo. Sostener un pasador esbelto con un casquillo guía en lugar de empujar su extremo, lo que además fija la profundidad de inserción. Contar con que el agujero de aluminio ceda antes de que el pasador de acero pandee. Y si la interferencia es realmente fuerte, calentar la pieza o enfriar el pasador, algo que funciona especialmente bien en aluminio porque su coeficiente de dilatación es aproximadamente el doble del del acero.

El apartado que le devuelve la pregunta

ISO 2338 incluye bajo su tabla de dimensiones una nota que dice, en su totalidad, que otras tolerancias se acuerdan entre cliente y proveedor. Es la norma diciendo en voz alta lo que implica la ausencia de un apartado sobre el agujero. La clase del diámetro es un valor por defecto, no un límite, y un pasador fuera de las dos clases publicadas es una conversación de compras y no una pieza especial.

La misma tabla incluye una línea más que sorprende. Todas las tolerancias se aplican antes de aplicar un recubrimiento electrolítico u otro recubrimiento. Un pasador cincado pedido como m6 era m6 antes del recubrimiento, y el espesor del recubrimiento se suma a un diámetro que con frecuencia ya estaba en la parte alta de su banda. Si el plano exige m6 en la pieza terminada, hay que decirlo. La misma trampa en las roscas, donde está mejor documentada, se describe en el recubrimiento se come la tolerancia de la rosca; lo que el recubrimiento le hace a un pasador templado por otra razón está en la página de los pasadores.

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Qué tolerancia de agujero debo usar para un pasador cilíndrico m6?

Ni ISO 8734 ni ISO 2338 lo dicen. Las palabras para agujero, alojamiento, ajuste y escariador no aparecen en ninguna de las dos vistas previas; las normas especifican el pasador y se detienen ahí. H7 es la convención extendida y la razón que suele darse es el utillaje, ya que un taller tiene muchos más escariadores H7 que de cualquier otra clase. Antes de adoptarla conviene conocer el tamaño de la ventana: en un pasador de 3 mm el intervalo IT6 del pasador es de 6 micrómetros y el intervalo IT7 del agujero de 10, de modo que dieciséis micrómetros del resultado no los controla ninguna de las dos especificaciones.

¿Alguna norma de pasadores especifica el agujero?

Sí, una. ISO 8752, para pasadores elásticos ranurados, establece que el agujero debe ser igual al diámetro nominal del pasador con clase de tolerancia H12. Esa norma puede nombrar un agujero porque un pasador elástico genera su propia interferencia al ser sobredimensionado y cerrarse al entrar, así que el agujero no lleva la decisión de diseño. Un pasador cilíndrico macizo no tiene ese mecanismo, y la interferencia es la que resulte de la diferencia entre dos superficies rectificadas.

¿Por qué los pasadores cilíndricos vienen en m6?

Las normas no dan una razón. ISO 8734 tabula m6 como única clase de diámetro y ni siquiera la incluye en la designación, e ISO 2338 ofrece m6 o h8 y sí la incluye. La explicación que se ofreció en el hilo de origen es que m6 es la clase que funciona con H7, la tolerancia de agujero para la que un taller ya está equipado. Es una explicación plausible de una convención, no algo que diga ninguno de los dos documentos.

¿Puedo pedir un pasador cilíndrico con otra tolerancia de diámetro?

ISO 2338 lo responde directamente en una nota a su tabla de dimensiones: otras tolerancias se acuerdan entre cliente y proveedor. Así que una clase fuera de las publicadas es una conversación de compras, no una pieza especial. Pregunte pronto, porque cambia qué proveedores pueden cotizarla y cómo se inspecciona el pasador a la recepción.

¿El recubrimiento cambia la clase de diámetro de un pasador?

Cambia el diámetro, e ISO 2338 dice a qué lado del proceso se aplica la tolerancia: todas las tolerancias se aplican antes de aplicar un recubrimiento electrolítico u otro recubrimiento. Un pasador pedido como m6 y luego cincado era m6 antes del recubrimiento y después es mayor en lo que resulte el espesor del recubrimiento. Si el diámetro terminado debe cumplir una clase, el plano tiene que decirlo en lugar de suponerlo.

Referencias

• ISO 8734:1997 — pasadores cilíndricos de acero templado y de acero inoxidable martensítico; tabla 1 clase de tolerancia del diámetro, tabla 2 requisitos, apartado 5 designación
• ISO 2338:1997 — pasadores cilíndricos de acero sin templar y de acero inoxidable austenítico; tabla 1 y su nota sobre otras tolerancias, el apartado de acabado superficial con las tolerancias previas al recubrimiento, apartado 5 designación
• ISO 8752:2009 — pasadores elásticos, ranurados, serie pesada; el apartado de montaje que da el agujero en H12
• ISO 286-1:2010 — sistema de codificación ISO para tolerancias de tamaños lineales; apartado 1 objeto y campo de aplicación, ajustes definidos sin restricciones de orientación ni de posición
• ISO 286-2:2010 — tablas de clases de tolerancia normalizadas y desviaciones límite; tabla 1, valores de los grados de tolerancia normalizados
• ISO 3269 — elementos de fijación, inspección de aceptación; el procedimiento al que ambas normas de pasadores remiten la aceptación
• r/MechanicalEngineering — pasadores cilíndricos, tolerancias de agujero para ajuste deslizante y a presión
• r/MechanicalEngineering — cálculo de la fuerza necesaria para insertar a presión un pasador cilíndrico

ISO 8734:1997 e ISO 2338:1997 se leyeron a partir de las vistas previas en PDF de acceso público. Ambas son documentos breves, cobrados por cuatro y tres páginas, y las vistas previas incluyen la tabla de dimensiones, la tabla de requisitos y el apartado de designación. Los recuentos de palabras citados arriba se refieren a esos archivos de vista previa, así que lo honesto es decir que esas palabras no aparecen en la vista previa, no que no aparezcan en ninguna parte del documento comprado. El apartado de ISO 8752 sobre el agujero se cita según nuestra página anterior, que lo leyó en la vista previa de esa norma. La vista previa de ISO 286-2 incluye completa la tabla 1, los grados de tolerancia normalizados, de donde provienen los valores IT6 e IT7; termina antes de las tablas de desviaciones límite para H y m, y la vista previa de ISO 286-1 termina a mitad del apartado 3, por lo que esta página no cita desviaciones límite para m6 ni para H7 y remite en cambio a nuestra página anterior, cuya fila resuelta procede de ISO 286-2. ISO 2338 y las dos partes de ISO 286 se nombran sin enlaces al catálogo porque no pudimos confirmar sus números con una segunda fuente, y este sitio ya publicó uno equivocado. No se da ningún cálculo de la fuerza de inserción: no encontramos un documento primario de libre lectura que enuncie el resultado del cilindro de pared gruesa, así que lo que se informa aquí es el término que falta y no la ecuación.