Guía
¿El avellanado para su tornillo va a 82° o a 90°, y cómo se acota en el plano?
El avellanado es el asiento cónico que se maquina en la boca de un barreno para que la cabeza plana de un tornillo quede al ras o ligeramente abajo de la superficie; se define por su ángulo incluido y por su diámetro en la superficie de la pieza.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
La respuesta corta depende del tornillo, no de la broca que haya a la mano. Los tornillos de cabeza plana en pulgadas que se diseñan en Estados Unidos llevan una cabeza a 82°; los métricos de normas ISO y DIN la llevan a 90°. En una planta de Monterrey, Saltillo o Querétaro es común que el ensamble llegue diseñado en pulgadas y que la tornillería se compre después en el mercado local, donde abunda la métrica. Si el plano dice 82° y el tornillo que se monta es de 90°, o al revés, la cabeza no asienta en el cono: sobresale, se apoya solo en una orilla o se afloja con la vibración. Esta guía explica de dónde sale cada ángulo, qué diámetro de avellanado pide cada cabeza, cómo se acota con los símbolos de ASME Y14.5, cuándo conviene una caja en lugar de un avellanado y cómo se inspecciona el diámetro que el plano exige.
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Datos clave
- En México, la NOM-008-SE-2021, Sistema general de unidades de medida, acepta en su Tabla 7 el grado (°), el minuto y el segundo para el ángulo plano junto con las unidades del SI, y admite la coma o el punto como signo decimal, así que un avellanado acotado «90°» es legal en un plano para una planta mexicana (Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023)
- Los tornillos Allen de cabeza plana en pulgadas de ASME B18.3 tienen una superficie de apoyo cónica con ángulo incluido aproximado de 82° (ASME B18.3, tabla 2A, edición 2008)
- ISO 7721 fija la forma de cabeza y su verificación para los tornillos métricos de cabeza avellanada de M1.6 a M20, con cabeza a 90°; ISO 15065 define los avellanados que les corresponden (ISO 7721:1983)
- ASME Y14.5-2018, reafirmada en 2024, define el símbolo de avellanado (⌵), el de caja (⌴) y el de profundidad (↧) para acotar barrenos en planos y modelos (ASME Y14.5-2018 (R2024))
- Saola Manufacturing hace el torneado CNC y el fresado CNC en su planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam; el ángulo y el diámetro de cada avellanado se revisan contra la tornillería indicada al cotizar.
¿Por qué los tornillos en pulgadas van a 82° y los métricos a 90°?
Porque cada familia de normas fijó su propio ángulo de cabeza: las normas ASME de tornillos de cabeza plana en pulgadas usan 82°, y las normas ISO y DIN de tornillos métricos usan 90°.
No es una cuestión de calidad ni de preferencia del taller. El avellanado copia la cabeza del tornillo, así que su ángulo lo decide la norma de la tornillería. Los tornillos para máquina de cabeza plana de ASME B18.6.3 y los tornillos Allen de cabeza plana de ASME B18.3 son de 82°. Los tornillos métricos de cabeza avellanada con ranura o cruz (ISO 2009, ISO 7046), cuya forma de cabeza fija ISO 7721, son de 90°, y los Allen avellanados (ISO 10642, antes DIN 7991) también son de 90°, aunque con una cabeza propia, más grande para la misma cuerda.
Existe un tercer ángulo que también aparece en planos estadounidenses: 100°. Se usa típicamente en remaches y tornillos para lámina delgada de aviación, donde una cabeza más plana evita que el avellanado atraviese el material. Si su plano dice 100°, no es un error de dibujo, pero la tornillería tiene que ser de 100°.
Las brocas avellanadoras se venden con los tres ángulos, más 60° para centros y 120° para usos especiales. Una avellanadora de 90° deja un cono que se ve casi igual que uno de 82°, y esa es la raíz del problema: el error no se nota a simple vista, solo cuando la cabeza no asienta.
¿Qué diámetro de avellanado necesita cada tornillo?
El diámetro del avellanado en la superficie se toma del diámetro máximo teórico de la cabeza, que es el diámetro de la arista viva del cono sin el redondeo de fabricación; con ese valor la cabeza más grande permitida queda al ras.
Las normas de tornillería dan dos diámetros de cabeza: el máximo teórico, que es la intersección del cono con la cara superior si la arista fuera viva, y el mínimo real, que es lo más chica que puede salir una cabeza buena. Las tablas siguientes muestran ambos lados del problema: la tornillería métrica a 90° y la de pulgadas a 82°.
| Tornillo | Diámetro máximo teórico (mm) | Diámetro mínimo real (mm) | Altura máxima de cabeza (mm) |
|---|---|---|---|
| M3 | 6.72 | 5.54 | 1.86 |
| M4 | 8.96 | 7.53 | 2.48 |
| M5 | 11.20 | 9.43 | 3.1 |
| M6 | 13.44 | 11.34 | 3.72 |
| M8 | 17.92 | 15.24 | 4.96 |
| M10 | 22.40 | 19.22 | 6.2 |
| Tornillo | Diámetro máximo teórico (pulg) | Equivalente (mm) | Altura máxima de cabeza (pulg) |
|---|---|---|---|
| #6 | .307 | 7.80 | .097 |
| #8 | .359 | 9.12 | .112 |
| #10 | .411 | 10.44 | .127 |
| 1/4 | .531 | 13.49 | .161 |
| 5/16 | .656 | 16.66 | .198 |
| 3/8 | .781 | 19.84 | .234 |
| 1/2 | .938 | 23.83 | .251 |
Dos advertencias. Primera: ISO 10642 se revisó en 2019 y otra vez en 2026, y ASME B18.3 también tiene ediciones posteriores; confirme los valores contra la edición que cite su lista de materiales. Segunda: los tornillos Allen avellanados de ISO 10642 y los de ranura o cruz de ISO 7046 no tienen la misma cabeza para la misma cuerda, así que el diámetro de avellanado depende del tipo de tornillo y no solo de la medida M.
Como regla de taller, el diámetro del avellanado se acota igual o un poco mayor que el máximo teórico de la cabeza, para que la cabeza más grande permitida no sobresalga. Una cabeza más chica, dentro de su tolerancia, queda un poco abajo de la superficie, que casi siempre es aceptable.
¿Qué pasa si se mezcla un tornillo de 82° con un avellanado de 90°?
La cabeza no apoya en el cono completo: un tornillo de 82° en un avellanado de 90° se apoya en la orilla interior y sobresale, y uno de 90° en un avellanado de 82° se apoya solo en la orilla exterior y puede hundirse o aflojarse.
El cono de 82° es más agudo que el de 90°. Cuando una cabeza de 82° entra en un asiento de 90°, toca primero el borde donde el cono se une con el barreno pasado y se queda ahí, más alta que la superficie. Cuando una cabeza de 90° entra en un asiento de 82°, el contacto queda en la arista exterior: la cabeza puede verse al ras, pero carga en una línea, y con el apriete o la vibración esa orilla se deforma, sobre todo en aluminio, latón o plástico. En los dos casos la unión pierde precarga y el tornillo se afloja.
| Combinación | Dónde apoya la cabeza | Altura de la cabeza sobre la superficie (mm) |
|---|---|---|
| Tornillo 1/4 a 82°, avellanado de 90° al diámetro de cabeza, barreno de .281 pulg | Orilla interior del cono | 0.48 (sobresale) |
| Tornillo M6 a 90°, avellanado de 82° al diámetro de cabeza, barreno de 6.6 mm | Arista exterior del avellanado | 0 (al ras, apoyo en una línea) |
| Ángulos iguales, avellanado al diámetro máximo teórico | Todo el cono | 0 o ligeramente abajo |
El primer renglón sale de geometría simple: con el cono de 90° la cabeza de 82° sube una fracción de la profundidad del avellanado, y medio milímetro arriba de la superficie es suficiente para que una tapa no cierre o una guía roce. Por eso el error aparece en ensamble final y no en la inspección de la pieza suelta, que mide el avellanado contra el plano y lo encuentra correcto.
En una lista de materiales mixta, la solución es decidir el ángulo desde el diseño. Si el ensamble se arma en México con tornillería métrica comprada localmente, el plano debe decir 90° aunque las cotas vengan en pulgadas. Si la tornillería se importa en pulgadas, el plano dice 82° y la orden de compra de tornillos debe citar la norma ASME, no solo «tornillo cabeza plana 1/4».
¿Cómo se acota un avellanado en un plano ASME y en uno ISO?
Se acota con el diámetro en la superficie y el ángulo incluido: en ASME Y14.5 con el símbolo ⌵ después de la cota del barreno, y en planos ISO con el diámetro y el ángulo junto al barreno.
Un barreno avellanado para un tornillo M6 se escribe en un plano ASME como «⌀6.6 THRU ⌵ ⌀13.6 X 90°»: barreno pasado de 6.6, avellanado con diámetro de 13.6 en la superficie y ángulo de 90°. El diámetro y el ángulo bastan para definir el cono. Si además se acota la profundidad, el avellanado queda sobredimensionado y alguna de las tres cotas sobra. Lo habitual en planos ASME es acotar diámetro y ángulo, y reservar la profundidad para cuando la función la pide de forma expresa.
| Símbolo | Inglés | En el taller | Uso típico |
|---|---|---|---|
| ⌵ | Countersink | Avellanado (cónico) | Tornillo de cabeza plana, remache, chaflán de entrada |
| ⌴ | Counterbore | Caja o abocardado | Tornillo Allen de cabeza cilíndrica que queda abajo de la superficie |
| SF dentro de ⌴ | Spotface | Careado | Asiento plano para arandela o cabeza en una cara colada o curva |
| ↧ | Depth | Profundidad | Profundidad de caja, careado o barreno ciego |
| ⌀ | Diameter | Diámetro | Diámetro del barreno, de la caja o del avellanado |
Hay tres detalles que conviene dejar escritos. El primero es la tolerancia del diámetro del avellanado: si el plano no la da, se aplica la tolerancia general del cuadro de rotulación, que en un diámetro de este tamaño puede ser demasiado abierta para una cabeza que debe quedar al ras. El segundo es la tolerancia del ángulo; muchos planos la dejan a la herramienta y no causa problema, pero un ángulo cerrado fuerza a comprar una avellanadora específica. El tercero es el lado del avellanado cuando la pieza es simétrica: una vista en corte evita que se maquine del lado equivocado.
En los planos ISO, la norma ISO 129-1:2018 define indicadores gráficos para avellanado, caja y profundidad parecidos a los de ASME, pero muchos planos europeos siguen usando el diámetro y el ángulo con una línea de referencia al barreno, o la designación simplificada de ISO 15786 o de la norma de avellanados. Si el plano es alemán o europeo y solo dice la norma del tornillo, el taller toma el diámetro del avellanado de la norma de avellanados correspondiente. Pregunte si no está claro, porque esa norma cambia de diámetro según el tipo de cabeza, e ISO 15065 cubre los tornillos con cabeza según ISO 7721 (ranura o cruz), no los Allen de ISO 10642.
¿Cuándo conviene un avellanado y cuándo una caja?
El avellanado conviene cuando la cabeza debe quedar al ras de una superficie y el material tiene espesor suficiente para el cono; la caja conviene cuando la unión necesita más precarga, cuando la pieza es delgada o cuando el tornillo debe centrarse por su caña y no por su cabeza.
Un tornillo avellanado se centra por el cono de su cabeza. Si una placa lleva varios tornillos avellanados, cada cono intenta centrar la placa en su propio barreno, y cualquier error de posición entre los barrenos de la placa y las cuerdas de la pieza de abajo se convierte en cabezas que no asientan parejo. Por eso los patrones con muchos tornillos avellanados piden una tolerancia de posición más cerrada que los mismos tornillos con cabeza cilíndrica en caja. Además, el cono le quita material a la placa justo donde trabaja la unión; en placas delgadas el avellanado puede dejar una orilla afilada en la cara de abajo.
La caja (counterbore) aloja un tornillo Allen de cabeza cilíndrica, que admite más carga de tensión que uno avellanado de la misma cuerda; ISO 10642 advierte que sus tornillos avellanados tienen capacidad de carga reducida por el diseño de la cabeza. El careado (spotface) es una caja de poca profundidad que solo limpia un asiento plano, típico en piezas coladas o en caras curvas.
Los avellanados, las cajas y los careados se maquinan en el mismo montaje que el barreno durante el fresado CNC; en piezas redondas, el avellanado al centro del eje se hace en el torneado CNC. Lo que encarece no es el cono en sí, sino tener que cambiar de herramienta por un ángulo poco común o voltear la pieza para avellanar del otro lado.
¿Cómo se inspecciona el diámetro de un avellanado?
Con un calibrador de avellanados del ángulo correcto, con una bola de diámetro conocido y un medidor de altura, o en la máquina de medición por coordenadas (CMM) calculando la intersección del cono con la cara de la pieza.
El diámetro del avellanado es un diámetro teórico: la intersección del cono con la superficie. En la pieza real esa arista casi nunca es viva, porque se rebaba o se rompe la orilla, así que medirla con un vernier da un valor mayor que el que pide el plano. Los métodos que funcionan miden el cono, no la orilla:
- Calibrador de avellanados (countersink gage). Un émbolo con punta del mismo ángulo que el avellanado lee el diámetro directamente. Necesita la punta correcta: una de 90° en un avellanado de 82° da una lectura falsa.
- Bola y medidor de altura. Se apoya una bola de radio R en el cono y se mide la altura H de su punto más alto respecto a la superficie. Para un cono de 90°, el diámetro en la superficie es D = 2 × (R × (1 + √2) − H), con H negativo si la bola queda abajo de la superficie. Para otros ángulos, D = 2 × tan(α/2) × (R / sen(α/2) + R − H), con α el ángulo incluido.
- CMM. Se palpan puntos en el cono, se calcula su eje y su ángulo, y se intersecta con el plano de la cara. Sirve también para revisar el ángulo y la posición del avellanado respecto al barreno.
- Prueba con el tornillo real. Es la verificación funcional más directa: una cabeza de la norma correcta debe quedar al ras o abajo, sin balancearse. No sustituye a la medición, pero detecta de inmediato un ángulo equivocado.
En el reporte dimensional de primeras piezas conviene listar el avellanado como característica propia, con su diámetro y su ángulo, y no solo el barreno pasado. Si el avellanado es crítico para el ensamble, márquelo en el plano para que se mida en cada lote y no solo en la primera pieza.
¿Qué debe decir el plano o la solicitud de cotización sobre los avellanados?
El ángulo, el diámetro en la superficie con su tolerancia y la norma del tornillo que va a asentar; con esos tres datos no hay forma de que el ángulo se elija por costumbre.
- Ángulo incluido explícito. 82°, 90° o 100°, nunca «avellanado estándar».
- Diámetro en la superficie y su tolerancia. Tomado del diámetro máximo teórico de la cabeza.
- Norma del tornillo en la lista de materiales. ASME B18.3, ASME B18.6.3, ISO 10642 o ISO 7046, con su medida de cuerda. Así el taller y el almacén hablan del mismo tornillo.
- Unidades del plano en el cuadro de rotulación. Un plano en pulgadas puede llevar tornillería métrica, y al revés; el ángulo debe seguir a la tornillería, no a las unidades del plano.
- Lado del avellanado y cantidad. Con una vista en corte o una nota «nX» para patrones de barrenos.
- Cuerda de la pieza de abajo. Si el tornillo rosca en otra pieza que también se cotiza, mencione la cuerda y el barreno de esa pieza para revisar la posición del patrón completo.
Para revisar la cuerda que acompaña al avellanado, consulte la tabla de roscas UNC, UNF y métricas. Con el modelo STEP y el PDF acotado, envíe su plano para cotizar; el resto de los temas de planos y tolerancias está en el índice de guías.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar una avellanadora de 90° para un tornillo de 82°?
No es recomendable. La cabeza de 82° se apoya solo en la orilla interior del cono de 90° y queda arriba de la superficie. Si no hay avellanadora de 82°, es mejor cambiar el tornillo por uno métrico de 90° y corregir el plano.
¿Qué es un avellanado de 100°?
Es el ángulo de las cabezas planas que se usan en remaches y tornillos de aviación, sobre todo en lámina delgada. Solo funciona con tornillería de 100°; con una cabeza de 82° o 90° el apoyo queda en una orilla.
¿El avellanado es lo mismo que un chaflán?
Geométricamente los dos son conos, pero el chaflán solo rompe la orilla del barreno y se acota por su ancho y su ángulo. El avellanado es un asiento para una cabeza y se acota por su diámetro en la superficie y su ángulo incluido.
¿Cómo se dice avellanado en inglés en un plano?
Countersink, con el símbolo ⌵ o la abreviatura CSK. La caja es counterbore (⌴ o CBORE) y el careado es spotface (SF o SFACE). Conviene usar el término en inglés junto al español en una cotización que se responde en inglés.
¿Qué hago si el plano no dice el ángulo?
Pregunte antes de maquinar. Un plano en pulgadas de origen estadounidense suele implicar 82°, y uno métrico 90°, pero la regla falla en cuanto la tornillería se compra en otro país. La única fuente segura es la norma del tornillo que se va a montar.
Fuentes
- ASME Y14.5-2018 (R2024), Dimensioning and Tolerancing, ASME, 2018
- ASME B18.3, tabla 2A: hexagon and spline socket flat countersunk head cap screws, inch series, reproducción de fasten.it de la edición 2008
- ISO 7721:1983, Countersunk head screws: Head configuration and gauging, ISO, 1983
- ISO 129-1:2018, Technical product documentation (TPD): Presentation of dimensions and tolerances, Part 1: General principles, ISO, 2018
- ISO 15065:2005, Countersinks for countersunk head screws with head configuration in accordance with ISO 7721, ISO, 2005
- BS EN ISO 10642:2004, Hexagon socket countersunk head screws: tabla de dimensiones, Engineers Edge, consultado en 2026
- ISO 10642:2019, Hexagon socket countersunk head screws with reduced loadability, ISO, 2019
- NOM-008-SE-2021, Sistema general de unidades de medida, Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023