Avellanado, cajeado cilíndrico, refrentado: y por qué la acotación no es igual en ambos sistemas

Tres elementos, y lo que realmente los distingue

• Cajeado cilíndrico — un ensanchamiento cilíndrico coaxial con fondo nominalmente plano. El término exacto de ISO es «cajeado cilíndrico, fondo de agujero plano». Alojar por completo la cabeza de un tornillo es la razón habitual para hacerlo, no parte de la definición; que la cabeza quede oculta depende de la profundidad que se especifique.
• Avellanado — cónico, un chaflán circular en la entrada, definido por diámetro y ángulo incluido.
• Refrentado — una superficie plana mecanizada poco profunda. ASME Y14.5-2018, apartado 4.5.14, dice que, si no se indica profundidad ni espesor restante, se mecaniza solo hasta la profundidad mínima necesaria para limpiar la superficie en el diámetro indicado. Asentar una cabeza o una arandela es la finalidad habitual; la norma lo define por la limpieza de la superficie, no por la finalidad.

Qué ángulo debe tener un avellanado, y por qué eso se decidió en otro lugar que no es su plano, se explica en parece una elección.

Los símbolos ASME, y una fecha que conviene conocer

ASME Y14.5-2018 (R2024) — la R significa reafirmada en 2024, no una nueva edición — sitúa los requisitos de agujeros en los apartados 4.5.10 a 4.5.14 y los símbolos en los apartados 6.3.12 a 6.3.15:

Una acotación ASME convencional de avellanado, según las figuras 4-37 y 6-17:

∅6.5 THRU
⌵∅10 × 90°

ISO no usa simplemente los mismos símbolos

Aquí es donde nos equivocamos. Hay dos prácticas ISO distintas, y ninguna es una traducción de ASME.

ISO 15786:2008, Dibujos técnicos — Representación simplificada y acotación de agujeros (confirmada en 2024), usa una notación textual estructurada con letras sufijo. En su tabla 2, U es el símbolo de «cajeado cilíndrico, fondo de agujero plano». El tamaño y la profundidad se separan con ×, no con el signo de profundidad de ASME.

ISO 129-1:2018 (con la modificación 1:2020) es la norma de acotación, y define indicadores gráficos de propiedad llamados «cajeado cilíndrico», «avellanado» y «profundidad» en la tabla 1 y el apartado 7.1. Se parecen a los signos ASME. Las reglas que los rodean, los formatos admitidos y el tratamiento de los refrentados siguen siendo distintos.

Y no pudimos encontrar un símbolo propio de refrentado ni un indicador de propiedad SF en ISO 15786:2008 ni en ISO 129-1:2018. Las guías que afirman que ISO exige el SF en recuadro parecen haberlo copiado de ASME.

El orden no es el orden de mecanizado

La explicación cómoda es que la acotación se lee en el orden en que trabaja el operario: taladrar el agujero pasante y después hacer el cajeado. Íbamos a escribirlo. No tiene base en ninguna de las dos normas.

Los apartados 4.5.11 y 4.5.12 de ASME muestran un orden de presentación convencional y no dan ninguna justificación de proceso. Y14.5 define el producto, no la secuencia de operaciones.

Lo honesto es decir que el orden es una descripción normalizada de un elemento compuesto, no una secuencia de mecanizado obligatoria. Eso significa también que un proveedor que lee una acotación simplificada ISO y una acotación ASME está leyendo dos descripciones ordenadas de forma distinta de la misma geometría.

Diámetro o ángulo: ambos

El método ordinario del apartado 4.5.12 de ASME especifica para el avellanado el diámetro y el ángulo incluido. Se admiten otras combinaciones que lo definan por completo. ISO 129-1, apartado 7.1 y anexo B.2, permite el diámetro mayor más el ángulo incluido, la profundidad más el ángulo incluido, o el indicador de propiedad en planta con el diámetro en superficie más el ángulo incluido.

Lo que cuesta un desajuste entre el ángulo de la cabeza y el del agujero se calcula en lo que hacen realmente unos pocos grados, y la parte dimensional está en dos documentos, dos convenciones, un símbolo.

Qué falla en la práctica

1. «CSK» sin valores. Eso nombra el tipo de elemento y no especifica nada sobre su tamaño. CSK es además una abreviatura y no el nombre oficial del símbolo, así que su aceptabilidad depende de la lista de abreviaturas del plano o de la norma de dibujo de la empresa.
2. Cajeado escrito donde se quería un avellanado, o al revés. Uno es cilíndrico y el otro cónico. Las piezas resultantes no son intercambiables, y el tornillo que va en ellas tampoco.
3. Un refrentado sin profundidad. En ASME es una condición definida, no una omisión: limpiar hasta la profundidad mínima. Si necesitaba una profundidad concreta, indíquela.
4. Un avellanado más profundo que la chapa. En chapa delgada el cono puede atravesarla antes de llegar al diámetro pedido. La interacción con la altura de la cabeza se trata en cabezas más delgadas y pequeñas dejan menos margen.
5. Sin indicación del sistema que sigue el plano. Dadas las diferencias de sintaxis descritas, no es una formalidad.

A un proveedor de Taiwán le llegan ambos sistemas

Taiwán tiene normas de dibujo CNS, y buscamos pruebas de qué sistema sigue realmente la industria. No encontramos ninguna encuesta con autoridad. La práctica parece depender del cliente, del mercado de exportación, del manual de dibujo propio de la empresa y del sector — lo cual es una respuesta real, no la falta de una.

La consecuencia práctica para quien cotiza o fabrica según plano aquí es que ambos sistemas llegan a la misma mesa. Un plano ASME de un cliente estadounidense y una acotación simplificada ISO de uno europeo describen el mismo agujero con símbolos distintos y en distinto orden. Por tanto:

• Indique en el cajetín la norma aplicable y su año, no solo «ISO» o «métrico».
• Si hereda un plano que usa el símbolo de cajeado para un refrentado, compruebe la edición antes de llamarlo error.
• Si una acotación usa una letra suelta, confirme de qué tabla procede antes de suponer que significa lo que decía una publicación de un foro.

Dónde enlaza esto

El ángulo en sí está en ángulos de avellanado, las dimensiones en dimensiones de agujeros avellanados, y lo que ocurre cuando varias de estas tolerancias coinciden en la misma unión está en acumulación de tolerancias.

Referencias

• ASME Y14.5-2018 (R2024), Dimensioning and Tolerancing — apartados 4.5.10 (agujeros redondos), 4.5.11 (cajeados), 4.5.12 (avellanados y escalonados), 4.5.13 (avellanados en superficies curvas), 4.5.14 (refrentados), 6.3.12–6.3.15 (símbolos); figuras 4-34 a 4-39 y 6-16 a 6-18
• ASME Y14.5-2009 — apartados 3.3.12 y 3.3.13, donde se separaron por primera vez los símbolos de cajeado y refrentado; ASME Y14.5M-1994, apartado 3.3.12, «Counterbore or Spotface Symbol»
• ISO 15786:2008 (confirmada en 2024), Technical drawings — Simplified representation and dimensioning of holes — apartado 1 (campo de aplicación), 5.1 (orden por tamaño, el mayor primero), 5.2 y tabla 2 (símbolos, incluidos U y V), 4.3 (dirección de la línea de referencia)
• ISO 129-1:2018 + Amd 1:2020 — tabla 1 y apartado 7.1 (indicadores de propiedad), anexo B.2
• ISO 6410-1:1993 (representación de roscas, convenciones generales), ISO 6410-3:2021 (representación simplificada); la serie ISO 128 trata los principios generales de representación, no la acotación de agujeros

La aceptación de un plano concreto se rige por la norma que ese plano invoca.

Este artículo trata el paso 3: cabeza. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.

Preguntas frecuentes

¿Es la V el símbolo ISO del avellanado?

No. Esa atribución circula mucho en foros de CAD y hojas de referencia copiadas, pero en ISO 15786:2008, tabla 2, la letra V significa oficialmente una broca dependiente del material, es decir, el ángulo de punta en el fondo del agujero. Describe el cono que deja la punta de la broca en el fondo de un agujero ciego, no el cono de la entrada donde se asienta una cabeza avellanada.

¿ISO y ASME usan los mismos símbolos de acotación de agujeros?

No como se suele suponer. ASME Y14.5-2018 usa los símbolos gráficos de cajeado, refrentado, avellanado y profundidad en los apartados 6.3.12 a 6.3.15. ISO 15786:2008 usa una notación textual estructurada con letras sufijo, en la que U significa cajeado cilíndrico con fondo de agujero plano y el tamaño y la profundidad se separan con un signo de multiplicación. ISO 129-1:2018 define aparte indicadores gráficos de propiedad que se parecen a los signos ASME, pero los formatos admitidos, las reglas de orden y el tratamiento de los refrentados siguen siendo distintos.

¿El orden de una acotación de agujero sigue la secuencia de mecanizado?

No, y una de las normas lo contradice directamente. ASME muestra un orden de presentación convencional sin justificación de proceso y define el producto, no la secuencia de operaciones. ISO 15786, apartado 5.1, ordena los elementos de una acotación simplificada de agujero por tamaño, con la mayor dimensión primero, lo que puede ser el orden inverso al de taladrado. El orden es una descripción normalizada de un elemento compuesto.

¿El asiento enrasado de una cabeza avellanada depende del diámetro o del ángulo?

De ambos. El apartado 4.5.12 de ASME especifica en su método ordinario el diámetro y el ángulo incluido del avellanado, y todas las alternativas que admite ISO 129-1 conservan el ángulo incluido. Un ángulo equivocado puede dejar la cabeza con contacto lineal o en el borde aunque el diámetro en superficie sea exactamente correcto.

¿Cuándo se introdujo el símbolo SF de refrentado?

En ASME Y14.5-2009, no en la edición 2018. Antes, ASME Y14.5M-1994, apartado 3.3.12, llamaba a ese signo símbolo de cajeado o refrentado, con un mismo símbolo para ambos elementos. La edición 2009 los separó en los apartados 3.3.12 y 3.3.13, y la edición 2018 mantuvo la separación. Un plano que usa el símbolo de cajeado para un refrentado puede estar siguiendo la norma anterior en lugar de cometer un error.

¿Qué ocurre si un refrentado se acota sin profundidad?

Según ASME Y14.5-2018, apartado 4.5.14, es una condición definida y no una cota que falta: la superficie se mecaniza solo hasta la profundidad mínima necesaria para limpiarla en el diámetro indicado. Si para el diseño importa una profundidad concreta o un espesor de material restante concreto, debe indicarse expresamente.

¿Qué sistema siguen los planos en Taiwán?

No pudimos verificar una respuesta única. Taiwán tiene normas de dibujo CNS, pero no encontramos ninguna encuesta con autoridad sobre la práctica de la industria, que parece depender del cliente, del mercado de exportación, del manual de dibujo de la empresa y del sector. La consecuencia práctica es que un proveedor de aquí recibe planos en ambos sistemas, así que la norma aplicable y su año deben figurar en el cajetín.