Calculadora de Agujeros de Holgura - Encuentre el Tamaño de Agujero Perfecto para Tornillos y Pernos

Calculadora de agujeros de paso

Un agujero de paso es un agujero perforado ligeramente más grande que un tornillo o perno, de modo que el elemento de fijación pueda pasar libremente, sin que sus roscas toquen los lados. Una calculadora de agujeros de paso consulta el diámetro correcto del agujero para un tamaño determinado de tornillo o perno, utilizando tablas normalizadas de ingeniería en lugar de hacerlo a ojo.

¿Qué es un agujero de paso?

Los agujeros para elementos de fijación son de tres tipos básicos.

• Un agujero roscado tiene roscas talladas en su interior. El tornillo se engancha en esas roscas, que son las que mantienen unidas las dos piezas.
• Un agujero de paso no tiene roscas. Se realiza con un diámetro mayor que el del elemento de fijación, para que el tornillo o perno pase sin resistencia y luego se enrosque en un agujero roscado o en una tuerca del otro lado.
• Un agujero de interferencia es más pequeño que el elemento de fijación. La pieza debe presionarse o forzarse sobre él.

Un agujero de paso demasiado pequeño puede hacer que las roscas se introduzcan en él o impedir por completo el paso del elemento de fijación. Un agujero demasiado grande permite que el elemento de fijación se desplace de su posición y reduce la superficie plana bajo la cabeza del perno o la arandela que soporta la carga de apriete.

Los agujeros de holgura también dejan margen para pequeñas desalineaciones entre las piezas, permiten que los conjuntos se muevan ligeramente cuando los materiales se dilatan o contraen con la temperatura y reducen el riesgo de que la madera se parta o el plástico se agriete cerca del agujero.

Fórmula del agujero de paso

Los tamaños de los agujeros de paso no son el resultado de una única fórmula sencilla. Los organismos de normalización publican una tabla de holguras, y la holgura aumenta a medida que crece el tornillo. Esta calculadora utiliza los valores de ajuste normal de ISO 273 (elementos de fijación métricos) y ASME B18.2.8 (elementos de fijación en pulgadas), las tablas más utilizadas en la fabricación general, la carpintería y la fabricación metálica.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{holgura (según la tabla de la norma)}$

En los tornillos métricos, la holgura va desde 0,4 mm en un tornillo M2 hasta 2,0 mm en un tornillo M20 o M24; no es un valor fijo ni un porcentaje único. Los tornillos expresados en pulgadas siguen su propia tabla en ASME B18.2.8, con holguras que también aumentan por intervalos a medida que crece el tornillo.

Ejemplo resuelto

Un tornillo M6 tiene un diámetro nominal de 6,0 mm. Su agujero de paso para ajuste normal es de 6,6 mm, con una holgura de 0,6 mm. Una broca de 6,6 mm o 6,5 mm es la opción habitual; una broca simple de 6 mm quedaría demasiado ajustada.

Tamaños métricos de agujeros de paso

Tamaños de agujeros de paso para tornillos estadounidenses numerados

ASME B18.2.8 enumera los agujeros de paso para ajuste normal de tornillos de máquina numerados desde #0 hasta #10, excepto #7 y #9 (tamaños poco habituales en tornillos de máquina). No define una fila de ajuste normal para #12, por lo que ese tamaño no se ofrece.

Ejemplo resuelto

Un tornillo #8 tiene un diámetro de 0,164 pulgadas (4,17 mm). Su agujero de paso para ajuste normal es de 0,196 pulgadas (4,98 mm), que corresponde a una broca estándar del número 9. Algunas tablas de brocas indican una medida menor, 0,177 pulgadas, para un tornillo #8. Ese valor procede de otro sistema más ajustado, el «ajuste libre», basado en brocas numeradas, no de la tabla de ajuste normal de ASME B18.2.8 que utiliza esta calculadora. Mezclar ambos sistemas puede producir un agujero que se atasque en el tornillo.

Tamaños fraccionarios estadounidenses de agujeros de paso para tornillos

ASME B18.2.8 no define una fila de ajuste normal para 9/16", por lo que ese tamaño no se ofrece.

Ejemplo resuelto

Un perno de 1/4 pulgadas tiene un diámetro de 0,250 pulgadas (6,35 mm). Su agujero de paso para ajuste normal es de 0,281 pulgadas (7,14 mm), que corresponde a una broca estándar de 9/32 pulgadas. Esto representa una holgura aproximada de 1/32 de pulgada (0,79 mm), no de 1/16 de pulgada (1,6 mm), como sugieren algunas reglas prácticas.

La calculadora convierte todos los resultados en pulgadas a milímetros para mostrarlos, ya que 1 pulgada equivale exactamente a 25,4 mm.

Ajuste estrecho, ajuste normal y ajuste holgado

Las normas definen más de una clase de agujero de paso. El ajuste estrecho utiliza la holgura mínima y mantiene las piezas alineadas con la mayor precisión posible, pero hace más lento el montaje. El ajuste holgado utiliza una holgura mayor y ofrece más espacio para corregir desalineaciones o absorber la dilatación térmica, pero produce una unión menos ceñida. Esta calculadora solo produce el ajuste normal, la opción intermedia utilizada en la mayoría de los montajes generales de carpintería, metalistería y construcción de maquinaria.

Cómo utilizar la calculadora de agujeros de paso

1. Elija un tipo de elemento de fijación en el menú desplegable: métrico (M2–M24), estadounidense numerado (#0–#10) o estadounidense fraccionario (1/4"–1").
2. Consulte el diámetro del tornillo y el tamaño recomendado del agujero de paso, ambos expresados en milímetros.
3. Compruebe el diagrama, que representa el tornillo y el agujero de paso a escala para que la separación entre ambos se vea con facilidad.
4. Copie el resultado para pegarlo en un dibujo, una lista de corte o un conjunto de notas.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un agujero de paso y un agujero roscado?

Un agujero de paso no tiene roscas y permite que el elemento de fijación pase libremente. Un agujero roscado tiene roscas talladas en su interior que sujetan el elemento de fijación y mantienen unidas las piezas. En una unión atornillada típica, el agujero de paso está en la pieza que se fija, y el agujero roscado (o la tuerca) está en la pieza a la que se fija.

¿Cuánto más grande debe ser un agujero de paso que el tornillo?

Depende del tamaño del tornillo. Para los tornillos métricos, la holgura va desde 0,4 mm en los tamaños más pequeños hasta 2,0 mm en los más grandes, según la tabla de ajuste normal. Para los tornillos expresados en pulgadas, ASME B18.2.8 establece su propia holgura para cada tamaño, que también aumenta por intervalos y no como una fracción fija. No existe un porcentaje único aplicable a todos los elementos de fijación.

¿Qué broca debo utilizar para un agujero de paso?

Utilice la medida exacta si dispone de una broca correspondiente. Si no, elija la medida inmediatamente superior en lugar de la inferior: un agujero ligeramente más grande rara vez causa problemas, mientras que un agujero demasiado pequeño puede impedir el paso del elemento de fijación o hacer que este cree nuevas roscas.

¿Por qué algunas tablas indican un tamaño de agujero de paso diferente para el mismo tornillo?

Algunas tablas publicadas utilizan un sistema de «ajuste estrecho» o «ajuste libre» combinado con brocas numeradas o de letras, que es más ajustado que la tabla de ajuste normal utilizada aquí. Mezclar valores de ambos sistemas puede producir un agujero demasiado estrecho para el elemento de fijación, por lo que conviene utilizar de principio a fin los valores de un solo sistema en cada proyecto.

¿Un agujero de paso más grande debilita la unión?

No dentro del intervalo de ajuste normal. La resistencia de la unión depende principalmente del par de apriete aplicado al elemento de fijación y de la superficie plana sobre la que presionan la cabeza del perno o la arandela. Un agujero mucho mayor que la holgura normal puede reducir esa superficie plana y permitir que la unión se desplace bajo carga, pero un agujero de ajuste normal no debilita la unión.

Referencias

• ISO 273:1979, Elementos de fijación — Agujeros de paso para pernos y tornillos, Organización Internacional de Normalización.
• ASME B18.2.8, Agujeros de paso para pernos, tornillos y espárragos, Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.