Guía
¿Cómo se leen los ajustes y tolerancias ISO 286 y a qué clases ANSI equivalen en planos en pulgadas?
Los ajustes y tolerancias ISO 286 son el sistema de códigos de letra y número, como H7 para un agujero o g6 para una flecha, con el que ISO 286-1 fija cuánto puede variar un diámetro y, al combinar agujero y flecha, si el ensamble queda con holgura, de transición o con interferencia. En los planos en pulgadas de Estados Unidos la misma función la cumplen las clases RC, LC, LT, LN y FN de ASME B4.1.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
En México la formación técnica enseña ISO 286, pero muchos planos que llegan a las plantas del Bajío, de Monterrey o de Querétaro vienen de clientes estadounidenses con cotas en pulgadas y, a veces, con clases ANSI en lugar de letras ISO. Esta guía explica cómo leer una cota de ajuste, qué tipo de ajuste da cada combinación, cómo se corresponden las clases ANSI con los grados ISO, cómo pasar los límites de milímetros a pulgadas sin perder tolerancia y qué cambia en el maquinado cuando el plano pide un ajuste fino.
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Datos clave
- En México el Sistema General de Unidades de Medida es el único oficial y de uso obligatorio; cuando la Secretaría de Economía autoriza unidades de otros sistemas, debe expresarse junto a ellas su equivalencia en el sistema general, salvo que la propia Secretaría lo exima (DOF, Ley de Infraestructura de la Calidad, artículo 97, 1 de julio de 2020)
- ISO 286-1 define el sistema de códigos para tolerancias de tamaño, las desviaciones fundamentales y los grados de tolerancia IT, y ISO 286-2 tabula los límites de las clases más usadas (ISO 286-1:2010)
- ASME B4.1, la norma estadounidense de ajustes en pulgadas, agrupa los ajustes en clases RC, LC, LT, LN y FN y sigue vigente en mantenimiento estabilizado (ASME B4.1-1967, reafirmada en 2020)
- ASME B4.2 describe el sistema ISO de límites y ajustes para piezas métricas y da su lista de ajustes preferentes (ASME B4.2-1978, reafirmada en 2020)
- Saola Manufacturing revisa cada cota con clase de ajuste al cotizar el torneado CNC y el fresado CNC, y señala en la cotización las clases que conviene confirmar antes de producir.
¿Cómo se lee una cota de ajuste como Ø25 H7/g6?
La letra fija la posición de la zona de tolerancia respecto al tamaño nominal y el número fija su ancho, el grado IT; las mayúsculas son agujeros y las minúsculas, flechas. H7/g6 significa un agujero H7 y una flecha g6 del mismo diámetro nominal.
En el agujero H, el límite inferior coincide con el nominal y todo el ancho de tolerancia va hacia arriba; en la flecha h, el límite superior coincide con el nominal y la tolerancia va hacia abajo. Las letras antes de la h (f, g) dejan la flecha más chica que el nominal y producen holgura; las letras después (k, n, p, s, u) la dejan más grande y producen transición o interferencia. Según ISO 286-1, el grado IT crece con el diámetro: un H7 de 10 mm es más angosto que un H7 de 100 mm, aunque el código sea el mismo.
Casi todos los planos de maquinaria usan el sistema de agujero base, en el que el barreno es siempre H y la flecha cambia de letra según el ajuste buscado. Es el sistema más económico porque los barrenos se terminan con herramientas de tamaño fijo, como rimas, y las flechas se ajustan con mayor facilidad en el torneado. La calculadora de ajustes ISO 286 devuelve los límites de cualquier combinación común a partir del diámetro.
¿Qué diferencia hay entre un ajuste con holgura, uno de transición y uno con interferencia?
En el ajuste con holgura la flecha siempre es más chica que el agujero, en el de interferencia siempre es más grande, y en el de transición puede salir de una u otra forma según las piezas reales del lote. La elección depende de si la pieza debe girar, deslizar, ubicarse o transmitir carga.
ASME B4.2 recoge diez ajustes preferentes de agujero base del sistema ISO, que cubren casi todos los casos de un plano de maquinaria. La tabla los ordena del más holgado al más apretado.
| Ajuste ISO | Tipo | Nombre en ASME B4.2 | Uso típico |
|---|---|---|---|
| H11/c11 | Holgura | Loose running | Holgura amplia en piezas con tolerancias comerciales. |
| H9/d9 | Holgura | Free running | Giro libre donde la precisión no es esencial. |
| H8/f7 | Holgura | Close running | Flechas en chumaceras de bronce con lubricación. |
| H7/g6 | Holgura | Sliding | Pernos guía y émbolos que deslizan sin juego apreciable. |
| H7/h6 | Holgura | Locational clearance | Piezas que se montan a mano y se ubican con precisión. |
| H7/k6 | Transición | Locational transition | Engranes y poleas con cuña; ubicación firme. |
| H7/n6 | Transición | Locational transition | Bujes y coples que no deben girar. |
| H7/p6 | Interferencia | Locational interference | Bujes que se ubican con apriete ligero. |
| H7/s6 | Interferencia | Medium drive | Piezas de acero comunes montadas con prensa. |
| H7/u6 | Interferencia | Force | Uniones muy cargadas; montaje en caliente o en frío. |
¿A qué clases ANSI B4.1 equivalen los ajustes ISO 286?
Cada clase ANSI B4.1 se construye con grados de tolerancia que el propio estándar identifica con símbolos ISO, por ejemplo LC2 con H7/h6 o FN2 con H7/s6, así que la equivalencia es de grados, no de números. Los límites de B4.1 están tabulados en pulgadas por rangos de diámetro propios y pueden diferir ligeramente de los de ISO 286.
La familia RC agrupa ajustes deslizantes y giratorios; LC, ajustes de ubicación con holgura; LT, de transición; LN, de ubicación con interferencia; y FN, de apriete o contracción. La tabla muestra las clases más usadas con los grados ISO que corresponden a cada una y, para dar una idea de magnitud, los límites calculados según ISO 286-2 para un diámetro de una pulgada (25.4 mm), en micrómetros y en milésimas de pulgada.
La regla práctica es no traducir: si el plano dice LC2, se cotiza y se inspecciona con la tabla de ASME B4.1; si dice H7/h6, con ISO 286-2. Convertir una clase ANSI a su equivalente ISO, o al revés, solo debe hacerlo el dueño del diseño en una nueva revisión del plano.
| Clase ANSI B4.1 | Grados ISO | Tipo | Flecha respecto al nominal (µm) | Resultado (µm) | Resultado (milésimas de pulg) |
|---|---|---|---|---|---|
| RC3 | H7/f6 | Holgura | −20 / −33 | holgura 20 a 54 | holgura 0.79 a 2.13 |
| RC4 | H8/f7 | Holgura | −20 / −41 | holgura 20 a 74 | holgura 0.79 a 2.91 |
| LC5 | H7/g6 | Holgura | −7 / −20 | holgura 7 a 41 | holgura 0.28 a 1.61 |
| LC2 | H7/h6 | Holgura | 0 / −13 | holgura 0 a 34 | holgura 0 a 1.34 |
| LT1 | H7/js6 | Transición | +6.5 / −6.5 | holgura 27.5 / interferencia 6.5 | holgura 1.08 / interferencia 0.26 |
| LT3 | H7/k6 | Transición | +15 / +2 | holgura 19 / interferencia 15 | holgura 0.75 / interferencia 0.59 |
| LT5 | H7/n6 | Transición | +28 / +15 | holgura 6 / interferencia 28 | holgura 0.24 / interferencia 1.10 |
| LN2 | H7/p6 | Interferencia | +35 / +22 | interferencia 1 a 35 | interferencia 0.04 a 1.38 |
| LN3 | H7/r6 | Interferencia | +41 / +28 | interferencia 7 a 41 | interferencia 0.28 a 1.61 |
| FN2 | H7/s6 | Interferencia | +48 / +35 | interferencia 14 a 48 | interferencia 0.55 a 1.89 |
| FN4 | H7/u6 | Interferencia | +61 / +48 | interferencia 27 a 61 | interferencia 1.06 a 2.40 |
Según ISO 286-2, en ese escalón (más de 18 hasta 30 mm) el agujero H7 va de 0 a +21 µm y el H8 de 0 a +33 µm; para u6 rige el subescalón de más de 24 hasta 30 mm. En las columnas de resultado, «holgura 20 a 54» da la holgura mínima y máxima; en los ajustes de transición se dan la holgura máxima y la interferencia máxima.
¿Cómo se pasan los límites de un ajuste de milímetros a pulgadas sin perder tolerancia?
Se convierten los dos límites, no el nominal con su tolerancia, y se redondea cada límite hacia dentro de la zona para que la pieza en pulgadas nunca acepte algo que la cota en milímetros rechazaría. Con cuatro decimales en pulgadas basta para la mayoría de los ajustes de grado 6 y 7.
Como guía de la industria, el redondeo hacia dentro significa bajar el límite superior y subir el inferior. Por ejemplo, según ISO 286-2 una flecha g6 de una pulgada nominal va de 25.380 a 25.393 mm; al dividir entre 25.4 resultan 0.99921 y 0.99972 pulg, que redondeados hacia dentro quedan en 0.9993 y 0.9997 pulg. Redondear al número más cercano daría 0.9992, un valor que ya está fuera de la tolerancia original.
El caso inverso es el más frecuente en México: un plano en pulgadas que el comprador quiere revisar en milímetros. Ahí la conversión sirve para entender la pieza, pero la inspección final se hace contra los límites en pulgadas del plano. Si el plano trae cotas dobles, la nota del cuadro de datos dice cuál manda.
¿Qué ajuste se usa en los asientos de rodamientos?
El que indica el fabricante del rodamiento según cuál anillo gira respecto a la carga: el anillo con carga giratoria necesita interferencia y el anillo con carga fija puede ir con holgura o transición. Por eso el plano debe tomar la clase del catálogo del rodamiento, no de una tabla general de ajustes.
En el caso más común, una flecha que gira con la carga fija en dirección, el anillo interior lleva carga giratoria y la flecha se especifica con letras de transición o interferencia ligera (j, k, m, según el tamaño y la carga), mientras el alojamiento suele quedar en H o J. Hay un detalle que confunde a quien viene de ISO 286: la tolerancia del barreno del rodamiento, conforme a ISO 492, va por debajo del nominal, no por encima como en un agujero H. Una flecha k6 da por eso más apriete con un rodamiento que con un agujero H7, y el diseño debe revisarse con las tablas del fabricante.
Para el maquinado, un asiento de rodamiento suele pedir además una rugosidad baja y un control de redondez o de cilindricidad. La tabla de rugosidad Ra, Rz y N ayuda a escribir ese requisito en el plano.
¿Qué cambia en el maquinado cuando el plano pide H7 o una interferencia?
Un agujero H7 típicamente ya no sale de una broca sola: pide rimado o mandrinado fino, y una flecha de grado 6 suele terminarse con torneado fino o rectificado. Las interferencias agregan además un método de montaje que debe estar definido en el plano o en la orden.
Como guía de la industria, un barreno barrenado queda varios grados IT por encima de lo que pide un H7, así que el proceso incluye un paso de terminado y una inspección con calibre pasa / no pasa o con medición por coordenadas. En una flecha, el grado 6 obliga a controlar la temperatura de la pieza al medir, porque según ASME Y14.5 las cotas aplican a 20 °C, la temperatura de referencia de ISO 1, y una flecha de acero recién torneada puede estar más caliente. Las interferencias medias y fuertes (s6, u6) se montan con prensa o calentando el alojamiento, y el plano debe decir si la pieza se entrega montada o suelta.
El torneado CNC de flechas y bujes y el fresado CNC de carcasas con barrenos de ajuste se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. Si un recubrimiento como el anodizado va sobre una superficie de ajuste, ese paso se coordina con fábricas asociadas, y el plano debe decir si la clase aplica antes o después del recubrimiento. Puede enviar el plano desde la página de cotización.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa una cota que dice solo H7, sin flecha?
Que ese barreno debe cumplir la clase H7 por sí mismo, con sus límites de ISO 286-2. La flecha que entra en él puede estar en otro plano o ser una pieza comercial, como un perno o un rodamiento.
¿Qué diferencia hay entre js6 y j6?
js6 es una zona simétrica respecto al nominal, la mitad del grado IT hacia cada lado. j6 es una zona asimétrica que ISO 286 conserva para usos específicos, como algunos asientos de rodamiento. No son intercambiables.
¿Qué es el sistema de flecha base y cuándo aparece?
Es el sistema inverso al de agujero base: la flecha va siempre en h y los barrenos cambian de letra (F8, G7, K7, P7...) según el ajuste. Aparece cuando una sola flecha o un perno estirado en frío recibe varias piezas con ajustes distintos, porque así la flecha no se maquina por tramos.
¿Un ajuste con interferencia funciona en aluminio?
Sí, pero hay que revisar la temperatura de trabajo. El aluminio se dilata casi el doble que el acero, así que un alojamiento de aluminio con un buje o una flecha de acero pierde apriete al calentarse, y el aluminio también se relaja con el tiempo bajo carga. El cálculo de interferencia debe considerarlo y conviene revisarlo con el diseñador.
¿Por qué dos diámetros muy parecidos tienen tolerancias distintas?
Porque ISO 286 agrupa los diámetros en escalones y cada escalón tiene su propio valor IT. Un diámetro en el límite de un escalón pertenece al escalón inferior, que es cerrado por arriba.
Fuentes
- Decreto por el que se expide la Ley de Infraestructura de la Calidad, artículo 97, Diario Oficial de la Federación, 1 de julio de 2020
- ISO 286-1:2010, Geometrical product specifications (GPS), ISO code system for tolerances on linear sizes, Part 1, ISO, 2010
- ISO 286-2:2010, Tables of standard tolerance classes and limit deviations for holes and shafts, ISO, 2010
- ASME B4.1-1967 (R2020), Preferred Limits and Fits for Cylindrical Parts, ASME, 1967, reafirmada en 2020
- ASME B4.2-1978 (R2020), Preferred Metric Limits and Fits, ASME, 1978, reafirmada en 2020