Tolerancias de mecanizado CNC: lo que debe saber antes de pedir piezas

Al pedir piezas mecanizadas por CNC a medida, comprender las tolerancias de mecanizado es fundamental. Las tolerancias afectan directamente el ajuste de la pieza, su rendimiento, el coste y el plazo de entrega, especialmente en las industrias aeroespacial, médica y automotriz, donde la precisión no es negociable. Esta guía explica qué son las tolerancias de mecanizado, su definición y qué deben tener en cuenta los compradores al especificarlas para la fabricación CNC.

¿Qué son las Tolerancias de Mecanizado?

En el mecanizado CNC, una tolerancia es la variación permisible en la dimensión de una pieza con respecto a su valor nominal (o ideal). Como ningún proceso de fabricación puede producir dimensiones perfectamente exactas cada vez, las tolerancias establecen los límites superior e inferior aceptables para el tamaño y la geometría.

Por ejemplo, un eje con un diámetro especificado de Ø10,00 mm ±0,02 mm permite medidas reales entre 9,98 mm y 10,02 mm. Este rango de tolerancia garantiza que el eje se ajuste firmemente en su alojamiento correspondiente sin holgura ni apriete excesivo.

Las tolerancias son esenciales para garantizar la intercambiabilidad, funcionalidad y repetibilidad de los componentes, especialmente cuando múltiples piezas se fabrican por separado y luego se ensamblan.

Tipos Comunes de Tolerancias en Mecanizado CNC

Las tolerancias de mecanizado se clasifican generalmente en tolerancias dimensionales y geométricas. Los compradores deben comprender ambas al diseñar y especificar piezas de precisión.

Tolerancias dimensionales:

• Las tolerancias lineales se aplican a las características de longitud, anchura y espesor.

• Las tolerancias de diámetro son comunes para ejes, pasadores y agujeros.

• Las tolerancias angulares especifican la desviación permisible respecto a los ángulos indicados.

Acotación y Toleranciado Geométrico (GD&T):

• La planitud controla la rectitud de una superficie sin referencia a un datum.

• El paralelismo asegura que dos superficies se mantengan equidistantes a lo largo de toda su longitud.

• La cilindricidad garantiza la redondez y rectitud uniformes de una pieza cilíndrica.

• La posición verdadera define la variación permisible en la ubicación de elementos como agujeros o ranuras.

• La concentricidad y el descentramiento (runout) gestionan la alineación rotacional de ejes o alojamientos.

Neway admite fabricación totalmente compatible con GD&T con inspección avanzada a través de servicios de mecanizado CNC de precisión para aplicaciones de tolerancia estricta en los sectores aeroespacial, robótica y médico.

Grados de Tolerancia Estándar en Mecanizado CNC

Las tolerancias de mecanizado suelen basarse en normas internacionales como ISO 2768 y ASME Y14.5. Estas normas definen clases de tolerancia generales para dimensiones que no se acotan explícitamente en los planos.

Según ISO 2768-1, se aplican las siguientes tolerancias generales a características entre 0,5 mm y 30 mm:

Neway ofrece típicamente ±0,10 mm o mejor como tolerancia estándar en la mayoría de sus servicios de mecanizado CNC. Podemos lograr tolerancias de hasta ±0,005 mm para aplicaciones de ultraprecisión con inspecciones verificadas por CMM.

Cómo Afectan las Tolerancias al Coste y al Plazo de Entrega

Las tolerancias más estrictas requieren herramientas más especializadas, velocidades de corte reducidas e inspección avanzada, todo lo cual aumenta el tiempo de producción y el coste. A medida que la tolerancia se hace más ajustada, también aumenta el riesgo de rechazo de piezas debido al margen de error reducido.

Por ejemplo:

• Una tolerancia de ±0,10 mm puede requerir trayectorias de herramienta básicas e inspección mínima.

• ±0,05 mm exige mecanizado de precisión y verificaciones parciales con CMM.

• ±0,01 mm o más estricta implica ambientes con control climático, metrología de alto nivel y herramientas de corte especializadas.

Implicaciones de coste:

• El mecanizado de características con ±0,10 mm puede costar 1,0× la base.

• El mecanizado de características con ±0,05 mm puede costar entre 1,5–2,0×.

• El mecanizado de características con ±0,01 mm suele costar 3,0× o más.

En Neway, nuestro equipo de ingeniería ofrece asesoría DFM para ayudarte a seleccionar tolerancias que se alineen tanto con los objetivos de rendimiento como con el presupuesto.

Cuándo Usar Tolerancias Ajustadas o Amplias

Las tolerancias deben basarse en la función de cada dimensión. Sobretoleranciar conduce a costes de fabricación innecesariamente altos, mientras que una tolerancia demasiado amplia puede comprometer el montaje o el rendimiento.

Utiliza tolerancias estrictas (±0,01–0,03 mm) para:

• Ejes de ajuste por interferencia y alojamientos de rodamientos

• Superficies de sellado para sistemas hidráulicos

• Instrumental médico y componentes quirúrgicos

• Soportes aeroespaciales que requieren alineación precisa

Usa tolerancias estándar o amplias (±0,05–0,20 mm) para:

• Tapas o carcasas

• Bridas de montaje

• Componentes estéticos o características no acopladas

Neway ofrece soporte DFM para revisar tus planos y recomendar tolerancias óptimas según el uso previsto, los componentes acoplados y las prácticas del sector.

Inspección y Control de Calidad de Elementos con Tolerancia

Las tolerancias estrictas exigen técnicas de medición precisas y repetibles. El control de calidad en Neway incluye el siguiente equipamiento y métodos:

• Máquina de Medición por Coordenadas (CMM): Precisa a ±2 µm para verificar GD&T y dimensiones críticas.

• Comparadores ópticos: Proyectan perfiles de la pieza ampliados para la verificación visual de tolerancias.

• Calibradores digitales y micrómetros: Precisión de ±0,01 mm para inspecciones rutinarias.

• Calibres pasantes y de interiores: Se utilizan para comprobar agujeros y características internas.

• Calibres pasa/no pasa: Validación rentable de límites críticos.

Neway ofrece documentación completa, incluyendo certificados de material, informes de inspección e Inspección de la Primera Pieza (FAI) según los requisitos de clientes en industrias reguladas.

Cómo Especificar Tolerancias en tus Planos

Para evitar ambigüedades y retrabajos, es esencial comunicar con claridad los requisitos de tolerancia en los planos de las piezas. Estas son algunas prácticas recomendadas:

• Especificar la clase de tolerancia general (por ejemplo, ISO 2768-m) en el cajetín del plano.

• Añadir tolerancias específicas para dimensiones críticas directamente junto a la característica.

• Utilizar símbolos y referencias de GD&T adecuados para las características que requieran control geométrico.

• Incluir requisitos de acabado superficial, especialmente para componentes de sellado u ópticos.

Si envías un modelo STEP o IGES sin plano 2D, incluye un PDF separado con anotaciones de tolerancia o una nota general como: “Salvo indicación en contrario: ±0,10 mm”.

El equipo de cotización de Neway se pondrá en contacto contigo durante el proceso de RFQ si detecta conflictos o ambigüedades en las tolerancias, ayudando a evitar retrasos costosos.

Cómo Ayuda Neway a Optimizar las Tolerancias

En Neway, ofrecemos soluciones de mecanizado CNC personalizado en materiales como aluminio, acero inoxidable, titanio, cobre, plásticos y cerámicas. Nuestras instalaciones cuentan con mecanizado multieje de alta precisión, mecanizado EDM e inspección CMM interna.

Ayudamos a los clientes a:

• Revisar archivos 2D/3D para identificar tolerancias excesivamente restrictivas.

• Sugerir ajustes alternativos (por ejemplo, H7/g6) o clases de tolerancia generales.

• Equilibrar rendimiento y coste para producciones de alto o bajo volumen.

• Cumplir los requisitos de calidad más estrictos con documentación trazable.

Nuestra experiencia en sectores como aeroespacial, médico, automatización y electrónica de consumo garantiza que tus tolerancias se ajusten a la aplicación real.

Conclusión

Comprender las tolerancias de mecanizado es clave para lograr un rendimiento adecuado de las piezas y eficiencia en costes. Los compradores deben definir tolerancias acordes con la función, aplicar normas del sector como ISO 2768 y ASME Y14.5, y consultar con su socio de CNC para optimizar el diseño.

Con las avanzadas capacidades de mecanizado de Neway, su experiencia en materiales y su inspección de precisión, garantizamos que tus piezas se fabriquen exactamente con las especificaciones necesarias: ni más ni menos.

Para empezar, explora nuestros servicios de mecanizado CNC o contacta con nuestro equipo de ingeniería para una revisión gratuita de tolerancias hoy mismo.

Preguntas Frecuentes (FAQs):

1. ¿Cuál es la tolerancia de mecanizado más estricta que puede lograr Neway en piezas CNC personalizadas?

2. ¿Cómo sé qué dimensiones de mi pieza requieren tolerancias estrictas?

3. ¿Las tolerancias más estrictas aumentarán significativamente el plazo de entrega de mi proyecto?

4. ¿Puedo solicitar una revisión u optimización de tolerancias durante el proceso de cotización?

5. ¿Qué informes de inspección se incluyen con los componentes mecanizados por CNC de precisión?