Tolerancias en el mecanizado CNC: cómo funcionan y cuáles pedir

Si no indicas ninguna tolerancia, una pieza mecanizada se fabrica con la tolerancia general ISO 2768-f en metales e ISO 2768-m en plásticos: en una cota de 25 mm son ±0,1 mm, el grosor de dos folios. Es suficiente para nueve de cada diez piezas. La décima, la que tiene un eje que encaja en un rodamiento o un pasador que entra en un agujero, necesita una tolerancia concreta en una cota concreta. Y solo ahí.

En esta guía explicamos cómo funcionan las tolerancias en el mecanizado CNC de piezas a medida: qué se aplica por defecto, hasta dónde se puede afinar, por qué una tolerancia estrecha encarece la pieza y cómo indicar un ajuste H7 o g6 en el plano para que salga bien a la primera.

¿Qué es una tolerancia dimensional?

Ninguna máquina fabrica una cota exacta: un eje de 25 mm sale de 24,98 o de 25,03 según la herramienta, la temperatura y el desgaste. La tolerancia es el intervalo dentro del cual la cota se da por buena. Se escribe de dos formas:

• Con límites: 25 ±0,05, o 25 +0,02/−0,01. Es la forma más clara para cotas sueltas.
• Con una clase ISO 286: 25 H7, 25 g6. Una letra indica la posición del intervalo respecto a la cota nominal (H empieza en cero y va hacia arriba; g queda por debajo) y un número, la calidad IT, es decir, la anchura del intervalo. Un 25 H7 va de 25,000 a 25,021 mm: 21 micras de margen.

Cuanto menor es el número IT, más estrecho es el intervalo: IT11 son 130 µm en Ø25, IT7 son 21 µm e IT6, 13 µm. La calculadora de tolerancias ISO 286 te da los límites de cualquier cota y clase sin abrir la norma.

¿Qué tolerancia se aplica si no indico nada?

La norma ISO 2768-1 define tolerancias generales por rangos de cota. En Proto&Go! aplicamos la clase f (fina) en metales y la m (media) en plásticos, que se mueven más con la temperatura y la humedad:

Con esto se cubren carcasas, soportes, placas, útiles, prototipos funcionales y la inmensa mayoría de piezas que no encajan con otra por ajuste. La norma también fija tolerancias generales para ángulos, radios y chaflanes, que van incluidas.

¿Hasta dónde se puede afinar en mecanizado CNC?

En cotas concretas, indicadas en el plano, llegamos a IT7 en metales (21 µm en Ø25) y a IT11 en plásticos. En el torno, los diámetros exteriores admiten incluso IT6, porque la pieza gira sobre su propio eje y la herramienta solo tiene que mantener una distancia. Los agujeros de precisión se escarian o se mandrinan; por debajo de IT6 hace falta rectificado, que es otro proceso y otro precio.

Las tolerancias geométricas (planitud, paralelismo, perpendicularidad, concentricidad) se indican igual y se consiguen sobre todo mecanizando las caras relacionadas en el mismo amarre. Por eso una pieza con dos caras perpendiculares a 0,02 mm sale mejor de un centro de 5 ejes, que las hace sin desamarrar.

¿Por qué una tolerancia ajustada encarece la pieza?

Porque cambia cómo se mecaniza esa cota, no solo cómo se mide:

1. Pasadas de acabado más lentas, con menos profundidad de corte y herramienta nueva.
2. Medición en máquina y fuera: cada cota IT7 se comprueba con micrómetro o con palpador, pieza a pieza.
3. Control de temperatura: el aluminio dilata 23 µm por metro y grado; una pieza de 200 mm cambia 5 µm entre la máquina y la sala de medición.
4. Más rechazo: una pieza fuera de una tolerancia de 20 µm se tira; fuera de 200 µm, casi nunca.

El resultado es que una cota a IT7 puede multiplicar por dos o por tres el tiempo de esa operación. Si son dos o tres cotas en una pieza, apenas se nota en el precio total; si es toda la pieza a ±0,02, el precio se dispara sin que la pieza funcione mejor. Es el mismo criterio que damos en cómo reducir el coste de una pieza mecanizada.

Ajustes: cómo elegir H7, h6, g6 y compañía

Un ajuste es la relación entre un agujero y un eje que se montan. El sistema habitual es el de agujero base: el agujero se hace siempre H7 y se elige la clase del eje según lo que se quiera:

La calculadora de ajustes eje-agujero muestra el juego o el apriete resultante de cualquier combinación. Y un consejo que evita muchos problemas: pon la tolerancia estrecha en la pieza más fácil de mecanizar. Un eje torneado a h6 es rutina; un agujero ciego profundo a H6, no.

Tolerancias y acabados: el detalle que se olvida

Los acabados añaden o quitan material: el anodizado engorda cada cara entre 2,5 y 12,5 µm (un diámetro, el doble), el zincado añade 5 a 15 µm y la pintura RAL, 40 a 100 µm. En una cota con tolerancia general no importa; en un H7 de 21 µm de margen puede ser todo el margen. Si la cota debe cumplirse después del acabado, dilo en el plano y se mecanizará corregida, o se enmascarará la zona. Tienes los espesores de cada acabado en acabados superficiales para el mecanizado CNC.

¿Y en impresión 3D, chapa y colada?

Cada proceso tiene su precisión. La impresión 3D MJF trabaja con ±0,3 mm hasta 100 mm y ±0,3 % por encima; en chapa, el contorno cortado y la pieza plegada tienen precisiones distintas; en colada al vacío, la tolerancia depende de la contracción de la resina y de la geometría. Si dudas qué proceso cumple la tolerancia que necesitas, la guía de tolerancias por proceso de fabricación las compara en una tabla.

Cómo indicar las tolerancias en el pedido

1. Sube el STEP. El modelo 3D lleva la geometría nominal, pero no las tolerancias ni las roscas.
2. Añade un PDF asignado a la pieza con solo las cotas funcionales: ajustes, roscas, distancias entre taladros que montan con otra pieza.
3. Escribe la tolerancia como límites (±0,02) o como clase (25 H7). Las dos valen.
4. Si una cota debe cumplirse tras el acabado, indícalo.
5. No pongas una tolerancia general más fina en el cajetín «por si acaso»: encarece toda la pieza. La ISO 2768-f ya es fina.

El ingeniero que revisa el pedido comprueba que cada tolerancia sea alcanzable con el material y el proceso y, si alguna no lo es o no hace falta, te lo dice antes de fabricar. Las piezas salen a partir de 8 días laborables y cada cota con tolerancia se verifica antes del envío.

Preguntas frecuentes sobre tolerancias de mecanizado