¿Qué tan cerradas deben ser las tolerancias dimensionales para no encarecer el maquinado?

Datos clave

• En México, la NOM-008-SE-2021, que canceló a la NOM-008-SCFI-2002, fija el Sistema General de Unidades de Medida con base en el SI; la pulgada no figura en su Tabla 7 de unidades fuera del SI aceptadas, y el signo decimal puede ser coma o punto (Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023)
• ISO 286-1:2010 define 20 grados de tolerancia normalizada, de IT01 a IT18; el número del grado indica el ancho de la tolerancia para cada rango de tamaño (ISO, 2010)
• ISO 1:2022 fija la temperatura de referencia de las especificaciones geométricas de producto, a la que se entienden todas las cotas de un plano: 20 °C (ISO, 2022)
• Saola Manufacturing hace el torneado CNC y el fresado CNC en su planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam; al cotizar se señalan las tolerancias del plano que piden una operación o una medición adicional.

¿Cómo se escribe una tolerancia dimensional en el plano?

De cuatro formas: con dos límites, con una desviación más o menos, con una clase ISO como H7 o h6, o sin escribirla, en cuyo caso aplica la tolerancia general del cuadro de rotulación.

Los cuatro formatos dicen lo mismo de manera distinta. Un barreno «10.000 / 10.015» trae sus límites; el mismo barreno puede escribirse como 10 con desviación superior de 0.015 e inferior de cero, o como «10 H7», que según ISO 286-2 da exactamente esos límites. La tolerancia simétrica de más o menos es la más común en cotas de distancia, y la unilateral (todo hacia un lado) se usa cuando una cota no debe pasar de un valor, como un espesor de pared mínimo.

Los planos en pulgadas tienen su propia convención, conforme a ASME Y14.5: los valores menores que una pulgada se escriben sin cero antes del punto (.500), y la tolerancia lleva los mismos decimales que la cota. En milímetros es al revés: el cero sí se escribe (0.5), y una desviación nula se escribe como un cero sin signo. Por eso una cota «.500» con desviación de .002 hacia ambos lados y una cota «12.7» con desviación de 0.05 se ven parecidas en el papel, pero no son la misma tolerancia, como se ve más abajo.

¿Qué proceso y qué instrumento pide cada grado de tolerancia?

Como guía general, los grados IT12 e IT13 salen con barrenado y desbaste, IT10 e IT11 con torneado y fresado CNC normales, IT8 e IT9 con una pasada de acabado controlada, IT7 con rimado o mandrinado fino, e IT6 y más finos suelen pedir rectificado o bruñido.

La relación entre proceso y grado no es una norma, sino experiencia de taller que se publica como guía de la industria desde hace décadas. Depende del tamaño, del material, de la sujeción y del estado de la máquina, así que úsela para detectar qué cotas cambian de proceso, no como promesa de capacidad.

La temperatura cuenta en las dos últimas filas. Según ISO 1, las cotas de un plano valen a 20 °C. El aluminio se dilata típicamente unos 23 µm por metro y por grado Celsius, así que una pieza de aluminio de 100 mm que se mide 5 °C arriba de la referencia sale unos 0.012 mm más larga, cerca de un tercio del ancho de IT7 para esa medida según ISO 286-1. Una cota IT6 o IT7 obliga a medir en condiciones controladas o a esperar a que la pieza se estabilice, y ese tiempo también se cotiza.

¿Qué tolerancias se pueden abrir sin afectar la función?

Las de las cotas que no ajustan, no sellan y no localizan otra pieza: contornos exteriores libres, chaflanes, radios, profundidades de cajas sin asiento y barrenos pasados para tornillo.

Una forma rápida de revisar un plano es preguntar, cota por cota, qué pasa si sale en el límite contrario. Si la respuesta es «nada», la tolerancia puede abrirse. Las que conviene mantener cerradas son pocas y se reconocen fácil:

• Ajustes. Asientos de rodamiento, pernos guía, bujes y barrenos para pasadores, mejor especificados con una clase ISO 286 que con una desviación arbitraria.
• Sellos. Ranuras y diámetros para empaques y arosellos (o-rings), donde manda la tabla del fabricante del sello.
• Localización. Distancias entre barrenos de un patrón que ensambla con otra pieza, mejor controladas con tolerancia de posición.
• Cadenas de tolerancias. Cotas que suman en un ensamble; ahí conviene acotar desde una sola referencia en lugar de encadenar.

El torneado CNC y el fresado CNC se cotizan sobre el plano completo, así que abrir lo que no tiene función reduce operaciones y medición en toda la pieza, no solo en una cota. Si no está seguro de cuáles son críticas, márquelas en el plano o en la solicitud y pida una nota de manufacturabilidad.

¿Qué debe revisar en las tolerancias antes de pedir una cotización?

Que la tolerancia general sea razonable, que las cotas cerradas tengan una función que las justifique y que el plano diga qué sistema de unidades manda.

• Tolerancia general. Una clase ISO 2768-1 o una tabla por decimales que no convierta cada cara en crítica.
• Cotas cerradas con función. Ajustes con clase ISO 286, sellos según la tabla del fabricante, localización con tolerancia de posición.
• Unidades y cotas duales. Cuál sistema manda y con qué regla se convirtió el otro.
• Características críticas. Marcadas en el plano, para que se midan en cada lote y aparezcan en el reporte de primeras piezas.
• Temperatura de medición. Si hay cotas IT6 o IT7, diga si basta la temperatura de referencia según ISO 1, de 20 °C, o si el cliente tiene otro requisito.

La lista de verificación para cotizar resume estos puntos. Con el modelo STEP y el PDF acotado, envíe su plano para cotizar; el resto de los temas de planos está en el índice de guías.