Tolerancias en mecanizado CNC explicadas: qué especificar

Un plano que impone «±0,01 mm» en cada cota cuesta más de lo necesario. Una tolerancia adecuada es la forma más sencilla de reducir costes en CNC sin perder funcionalidad.

Respuesta breve

Asigne una tolerancia general a todo el plano, por ejemplo ISO 2768-m para la mayoría de las características, y restrinja la tolerancia solo en las características que gobiernan el ajuste, la estanqueidad o el posicionamiento. HC-Mold puede alcanzar tolerancias de hasta 0,005 mm, según la característica, el material y el tamaño de la pieza, así como acabados de hasta Ra 0,4 µm. Cada nivel más ajustado aumenta el tiempo de mecanizado, el esfuerzo de control y el riesgo: las tolerancias son, por tanto, una decisión técnica y de coste a la vez.

Puntos clave

• Use una sola tolerancia general, y solo excepciones.
• Asigne las tolerancias según la función de una característica, no por costumbre.
• El material, el tamaño de la pieza y la temperatura influyen en lo alcanzable.
• Defina cómo y cuándo se controla la característica: antes o después del acabado.

¿Qué es una tolerancia?

Una tolerancia es la desviación admitida para una cota; protege el ajuste y la función, y define lo que un inspector acepta o rechaza. Las tolerancias pueden afectar a las dimensiones (longitud o diámetro), a la geometría (forma, orientación, circularidad según GD&T) o a la superficie (rugosidad).

Tolerancias generales: ISO 2768

ISO 2768 define tolerancias de partida para dimensiones sin indicación propia. A continuación se muestran los valores lineales de las clases «fine» (f) y «medium» (m). Consulte siempre la norma original para la tabla completa.

Rango de cota nominal	ISO 2768-f	ISO 2768-m
0,5 a 3 mm	±0,05 mm	±0,1 mm
de más de 3 a 6 mm	±0,05 mm	±0,1 mm
de más de 6 a 30 mm	±0,1 mm	±0,2 mm
de más de 30 a 120 mm	±0,15 mm	±0,3 mm
de más de 120 a 400 mm	±0,2 mm	±0,5 mm

Indique la clase en el cartucho, por ejemplo «Tolerancias generales ISO 2768-m», y especifique solo las excepciones.

Ajustes y juegos límite: ISO 286

Para árboles en rotación y casquillos, use clases de ajuste en lugar de valores más/menos personalizados. Por ejemplo, un casquillo H7 tiene su límite inferior a cero, aumentando el límite superior con la cota nominal.

Casquillo nominal	Campo H7 (aprox.)
de más de 6 a 10 mm	0 a +0,015 mm
de más de 10 a 18 mm	0 a +0,018 mm
de más de 18 a 30 mm	0 a +0,021 mm
de más de 30 a 50 mm	0 a +0,025 mm

El árbol correspondiente recibe una clase como g6 o h6, según el juego deseado. Confirme los valores exactos en la norma.

Cómo afecta la tolerancia al coste

En general, los costes aumentan notablemente a medida que las tolerancias se estrechan:

1. Un corte más fino requiere más tiempo y más cambios de herramienta.
2. Un amarre más cuidadoso —menos piezas por amarre.
3. Más tiempo de medición, a menudo en CMM con control de temperatura para los valores más ajustados.
4. Mayor riesgo de rechazo.

La curva de coste no es lineal: pasar de ±0,1 a ±0,05 mm es un salto más moderado que de ±0,02 a ±0,005 mm. Cómo interactúan las tolerancias con las demás palancas de coste se explica en la guía de costes CNC.

Factores que influyen en las tolerancias alcanzables

Factor	Por qué importa
Material	aluminio, acero inoxidable, titanio y PEEK no se comportan igual al mecanizar ni al liberar tensiones
Tamaño de la pieza	las piezas grandes sufren variaciones térmicas mayores
Espesor de pared	las paredes finas ceden ante el esfuerzo de corte
Característica	los orificios profundos, árboles largos y finos, fondos finos son más difíciles de acceder
Amarres	las características mecanizadas de una sola vez dependen de la precisión de la referencia
Acabado	la anodización o el recubrimiento añaden espesor: aclarar la medición antes o después del recubrimiento

HC-Mold mecaniza más de 50 materiales en máquinas de 3, 4 y 5 ejes. Las máquinas de 5 ejes pueden mecanizar características dependientes de una sola vez: véase CNC de 5 ejes para programas OEM.

Cómo asignar tolerancias relevantes

1. Definir la tolerancia general del plano.
2. Identificar las características funcionales: superficies de apoyo, cojinetes, orificios, superficies de estanqueidad y referencias.
3. Usar GD&T (posición, planeidad, circularidad) donde describa mejor la función que el más/menos.
4. Definir referencias que se correspondan con el uso y el control.
5. Indicar rugosidad solo en las superficies importantes.
6. Precisar el método de control si importa: por ejemplo, informe CMM sobre características nominadas.
7. Antes o después del acabado en las superficies recubiertas.

Errores habituales de tolerancia

• Tolerancia ajustada en cada cota
• Tolerancia más ajustada de lo que el material, el tamaño o el proceso permiten razonablemente
• Sin referencias: el inspector debe adivinar
• Cotas copiadas de planos de moldeo o fundición
• Olvidar el espesor del recubrimiento
• Rugosidad más fina de la necesaria

Ejemplo de cálculo (ilustrativo, no de un proyecto cliente)

Una caja de cojinete de aluminio requiere un casquillo de cojinete de 20 mm, cuatro orificios de fijación y una superficie de estanqueidad plana. Un plano adecuado incluye:

• Tolerancia general ISO 2768-m en el cartucho
• Casquillo Ø20 H7 (aprox. 0 a +0,021 mm) con símbolo de rugosidad en el asiento del cojinete
• Tolerancia de posición de los cuatro orificios de fijación respecto al eje del casquillo, en lugar de más/menos en cada orificio
• Tolerancia de planeidad en la superficie de estanqueidad, con valor de rugosidad solo allí
• El resto según la tolerancia general

Resultado: un ajuste, un control geométrico y requisitos de superficie, sin decenas de cotas ajustadas. Menos coste, control simplificado.

Control e informes

Indique al fabricante qué características requieren un informe de medición, cuántas piezas se miden (todas, muestra o primera pieza) y qué método se emplea. Los informes CMM sobre características nominadas, los informes de primera pieza y los certificados de material son requisitos habituales. Los prototipos CNC de HC-Mold se entregan con informe de control. Medir todas las cotas encarece: limítese a las características críticas.

Qué debe incluir la RFQ

Plano 2D con la clase de tolerancia general y las cotas importantes, archivo STEP, material, cantidad, acabado y requisitos de control o informe. Use la lista de comprobación RFQ CNC. Los métodos de control de HC-Mold están en la página de control. Plazo CNC 5–10 días, prototipos 3–5 días según la pieza.

Preguntas frecuentes

¿Con qué precisión puede mecanizar CNC HC-Mold?

Hasta 0,005 mm, según la característica, el material y el tamaño de la pieza.

¿Qué tolerancia general conviene para piezas CNC?

ISO 2768-m es adecuada para la mayoría de las características no críticas. Reserve ISO 2768-f o valores más ajustados para la función.

¿Aumenta siempre el coste con tolerancias más ajustadas?

Sí. Se necesita un corte más fino, un amarre más cuidadoso y más control; en los valores más ajustados el coste aumenta notablemente.

¿La tolerancia se aplica antes o después de la anodización?

Aclárelo en el plano. El recubrimiento añade espesor y modifica la cota mecanizada.

¿Qué acabado de superficie se puede obtener?

Hasta Ra 0,4 µm, según la característica y el material: indíquelo solo en las superficies importantes.

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