Tolleranze di lavorazione LIUC Ingegneria Gestionale 1 Le

Tolleranze di lavorazione LIUC - Ingegneria Gestionale 1

Le tolleranze di lavorazione sono di: • Dimensione • Geometriche (forma e posizione) • Rugosità superficiale LIUC - Ingegneria Gestionale 2

Le tolleranze di dimensione La tolleranza di dimensione è il campo entro il quale può variare la dimensione stessa. Assegnare una tolleranza è assolutamente necessario data l’impossibilità di costruire due oggetti esattamente identici. L’assegnazione della tolleranza è compito di chi progetta che deve valutare quanto dovranno essere simili le parti prodotte (intercambiabilità). Inoltre, nel caso di accoppiamenti tra più parti, deve anche considerare, costruttivamente, se e quanto le parti di accoppiamento debbano interferire tra loro. LIUC - Ingegneria Gestionale 3

Le tolleranze di dimensione Il modo standardizzato per assegnare le tolleranze di dimensione fa riferimento all’accoppiamento foroalbero e, come riferimento può essere presa la dimensione nominale del foro (o dell’albero). Occorre innanzitutto stabilire se l’accoppiamento debba essere libero (ci sarà sempre gioco tra foro e albero), forzato (l’albero sarà sempre più grande del foro) o incerto (ci sarà o meno interferenza tra foro e albero in funzione delle loro dimensioni effettive). Occorre stabilire poi quanto precisi debbano essere tali accoppiamenti. Per esempio, nel caso di un accoppiamento forzato, quanto vale l’interferenza massima ammissibile. LIUC - Ingegneria Gestionale 4

Le tolleranze di dimensione Lo standard UNI EN per la definizione sui disegni delle tolleranze dimensionali dei fori, IT, prevede l’attribuzione alla quota nominale del foro di due attributi. Il primo, lettera maiuscola dell’alfabeto, colloca la posizione dell’estremo inferiore della dimensione rispetto alla linea dello zero cui viene fatta corrispondere la dimensione nominale. Il secondo, numero, definisce quanto dista l’estremo superiore dall’inferiore LIUC - Ingegneria Gestionale 5

Le tolleranze di dimensione In particolare per i fori, la lettera H posiziona l’estremo inferiore proprio in corrispondenza della dimensione nominale. Le lettere dalla G alla A in posizioni via crescenti (foro più grande) e le lettere dalla J alla Z in posizioni via decrescenti (foro più piccolo). LIUC - Ingegneria Gestionale 6

Le tolleranze di dimensione Specularmente, per la definizione delle tolleranze dimensionali degli alberi, il primo attributo, lettera minuscola dell’alfabeto, colloca la posizione dell’estremo superiore della dimensione rispetto alla linea dello zero cui viene fatta corrispondere la dimensione nominale. Il secondo, numero, definisce quanto dista l’estremo inferiore dal superiore. LIUC - Ingegneria Gestionale 7

Le tolleranze di dimensione Quindi per gli alberi, la lettera h posiziona l’estremo superiore proprio in corrispondenza della dimensione nominale. Le lettere dalla g alla a in posizioni via decrescenti (albero più piccolo) e le lettere dalla j alla z in posizioni via crescenti (albero più grande). LIUC - Ingegneria Gestionale 8

Le tolleranze di dimensione LIUC - Ingegneria Gestionale 9

Le tolleranze di dimensione Il secondo attributo, un numero da 1 a 18 sia per i fori che per gli alberi, stabilisce il grado, vale a dire l’ampiezza della tolleranza; in pratica l’estremo superiore per il foro e inferiore per l’albero. Più è alto il numero più è ampia la tolleranza. Il campo di tolleranza dipende anche dalla dimensione nominale: a parità di numero, più è piccola più è ristretto il campo di tolleranza LIUC - Ingegneria Gestionale 10

Le tolleranze di dimensione I numeri fino a 4 sono per lavorazioni di massima precisione, i numeri da 5 a 11 sono per lavorazioni di buona e media precisione, i numeri oltre 11 sono per lavorazioni grossolane LIUC - Ingegneria Gestionale 11

Le tolleranze di dimensione Tabella dei campi di tolleranza LIUC - Ingegneria Gestionale 12

Le tolleranze di dimensione Esempi di tolleranze di dimensione Φ 80 H 6 foro di dimensione nominale 80 con diametri ammissibili minimo 80 e massimo 80, 022 Φ 150 h 8 albero di dimensione nominale 150 con diametri ammissibili massimo 150 e minimo 149, 037 LIUC - Ingegneria Gestionale 13

Le tolleranze di dimensione Gli accoppiamenti Per assegnare le tolleranze a due parti da accoppiare si deve scegliere innanzitutto come riferimento il foro o l’albero. Scelto ad esempio il foro, gli si assegnerà una tolleranza che avrà come estremo inferiore la dimensione nominale (H) mentre l’estremo superiore sarà funzione della precisione (normalmente da 6, molto preciso, a 11, grossolano). Come si potrà notare la precisione assegnata agli alberi è normalmente di un grado superiore. Questo perché è possibile ottenere naturalmente precisioni superiori lavorando superfici esterne piuttosto che interne. LIUC - Ingegneria Gestionale 14

Le tolleranze di dimensione Gli accoppiamenti Se l’accoppiamento dovrà essere molto preciso (foro H 6) e stabile/forzato, la dimensione dell’albero potrà essere tollerata da p 5 a x 5; se incerto, da j 5 a n 5; se mobile, da e 5 a h 5. Accoppiamento preciso (foro H 7) e stabile/forzato, tolleranza dell’albero da p 6 a z 6; se incerto, da j 6 a n 6; se mobile, da e 6 a h 6. Accoppiamento medio (foro H 8) e stabile/forzato, tolleranza dell’albero da p 7 a z 7; se incerto, da j 7 a n 7; se mobile, da f 8 a h 7. Accoppiamento grossolano (foro H 11) e mobile, tolleranza dell’albero da a 11 a h 11. LIUC - Ingegneria Gestionale 15

Le tolleranze di dimensione Gli accoppiamenti Scegliendo invece come riferimento l’albero, per un accoppiamento molto preciso (albero h 5) e stabile/forzato, la dimensione del foro potrà essere tollerata da P 6 a X 6; se incerto, da J 6 a N 6; se mobile, da E 6 a H 6. Accoppiamento preciso (albero h 6) e stabile/forzato, tolleranza dell’albero da P 7 a Z 7; se incerto, da J 7 a N 7; se mobile, da E 7 a H 7. Accoppiamento medio (albero h 7) e mobile, tolleranza del foro da E 8 a H 8. Accoppiamento grossolano (albero h 11) e mobile, tolleranza del foro da A 11 a H tolleranza dell’albero 11. LIUC - Ingegneria Gestionale 16

Le tolleranze di dimensione Serie di quote tollerate Si tratta del caso di più lunghezze in serie tollerate. Il valore nominale della lunghezza totale sarà pari alla somma dei valori nominali delle quote parziali. Gli scostamenti, superiore e inferiore, della lunghezza totale nominale saranno pari alle somme, rispettivamente, degli scostamenti inferiori e superiori delle quote parziali. LIUC - Ingegneria Gestionale 17

Le tolleranze geometriche Si distinguono in tolleranze di: Forma (rettilineità, planarità, circolarità, cilindricità, forma di un profilo, forma di una superficie) Orientamento (parallelismo, perpendicolarità, inclinazione) Posizione (localizzazione, concentricità, simmetria) Oscillazione (circolare assiale, circolare radiale) LIUC - Ingegneria Gestionale 18

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di rettilineità. Il campo di tolleranza è compreso tra due rette distanti tra loro 0, 03 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 19

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di planarità. La distanza tra le quote minime e massime dei piani inferiore e superiore può essere al massimo di 0, 1 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 20

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di circolarità. L’errore di circolarità è dato dalla differenza dei raggi di due circonferenze concentriche comprendono in contorno reale del pezzo LIUC - Ingegneria Gestionale 21

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di cilindricità. L’errore di cilindricità è dato dalla differenza tra i raggi minimo e massimo del profilo esteso a tutta la zona considerata (max. 0, 03 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 22

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di forma di profilo. Lo scostamento dal profilo ideale non può essere superiore a 0, 12 mm sia in un verso che nell’altro. LIUC - Ingegneria Gestionale 23

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di parallelismo. Il parallelismo degli assi dei fori da 40 e da 25 deve essere garantito entro 0, 1 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 24

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di perpendicolarità. Il cilindro generato dalla rotazione dell’asse verticale ha un diametro massimo di 0, 6 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 25

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di perpendicolarità. La superficie verticale può inclinarsi al massimo di 0, 05 mm rispetto al piano di riferimento A. LIUC - Ingegneria Gestionale 26

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di inclinazione. Rispetto all’inclinazione di 60°, l’asse può scostarsi al massimo di 0, 08 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 27

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di localizzazione. La posizione degli assi dei fori è tollerata rispetto ad altri elementi di riferimento LIUC - Ingegneria Gestionale 28

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di concentricità. Le due superfici cilindriche potrebbero non essere concentriche al massimo per 0, 03 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 29

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di simmetria. La simmetria potrebbe non essere rispettata in diversi modi ma sempre nel limite di 0, 08 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 30

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di oscillazione radiale. Il controllo dell’oscillazione viene fatto con il pezzo in rotazione. Non può essere superiore a 0, 03 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 31

Le tolleranze geometriche Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di oscillazione assiale. Il controllo dell’oscillazione viene fatto con il pezzo in rotazione. Non può essere superiore a 0, 1 mm LIUC - Ingegneria Gestionale 32

La tolleranza di rugosità superficiale Qualsiasi tipo di lavorazione genera sempre sulle superfici lavorate irregolarità microgeometriche più o meno evidenti. Questa caratteristica assunta dalle superfici è detta rugosità superficiale. Spesso, per garantire la funzionalità delle parti, la rugosità deve essere contenuta entro certi limiti; da qui l’esigenza di assegnare anche tolleranze di rugosità superficiale LIUC - Ingegneria Gestionale 33

La tolleranza di rugosità superficiale Per assegnare le tolleranze di rugosità superficiale occorre innanzitutto definire come misurarla. Quindi, per convenzione, si ipotizza di sezionare la superficie con un piano ad essa ortogonale. La linea di intersezione è inteso quale profilo reale della superficie. LIUC - Ingegneria Gestionale 34

La tolleranza di rugosità superficiale La misurazione della rugosità si effettua con uno strumento, il rugosimetro, una specie di tastatore. Scorrendo per un tratto definito (lunghezza bi base L) sulla superficie, il rugosimetro rileva le irregolarità e costruisce una linea media del profilo (xm) minimizzando la somma dei quadrati delle distanze effettive (y) dei punti del profilo rispetto alla linea stessa LIUC - Ingegneria Gestionale 35

La tolleranza di rugosità superficiale La rugosità Ra della superficie è definita come valore medio delle distanze ( y 1, y 2, …. , yn) del profilo rispetto alla linea media misurate in μm. LIUC - Ingegneria Gestionale 36

La tolleranza di rugosità superficiale Per effettuare una misurazione corretta, per escludere per esempio l’effetto di irregolarità accentuate ma sporadiche, la rugosità Ra viene determinata sulla base di un certo numero di misurazioni in modo che la lunghezza di valutazione sia pari di norma a cinque volte la lunghezza base. Da evidenziare che la lunghezza base è funzione della tolleranza di rugosità ammessa; più la tolleranza è ristretta, più corta è la lunghezza base. LIUC - Ingegneria Gestionale 37

La tolleranza di rugosità superficiale Le indicazioni sui disegni LIUC - Ingegneria Gestionale 38

La tolleranza di rugosità superficiale Relazione tra tolleranza dimensionale e rugosità N. B. : la tolleranza dimensionale impone la rugosità massima. Non è vero il contrario LIUC - Ingegneria Gestionale 39

La tolleranza di rugosità superficiale Relazione tra processo produttivo e rugosità. LIUC - Ingegneria Gestionale 40

La tolleranza di rugosità superficiale Rugosità richiesta in funzione delle applicazioni. LIUC - Ingegneria Gestionale 41