OLLERANZE DIMENSIONALI UGOSITÀ E OLLERANZE ... di...Indicazione delle quote con tolleranza ERRORI DIMENSIONALI 6 Dimensione nominale – valore di riferimento per una data dimensione

Ing. Davide RussoDipartimento di Ingegneria Industriale

TOLLERANZE DIMENSIONALI, RUGOSITÀ ETOLLERANZE GEOMETRICHE

2

Quotatura

– Linee di quotatura e quote

– Disposizione delle linee di quotatura

– Disposizione e leggibilità delle quote

– Classificazione

... NELLA PRECEDENTE LEZIONE

3

Tolleranze dimensionali

Finitura superficiale e rugosità

Tolleranze geometriche

... IN QUESTA LEZIONE

4

TOLLERANZE

DIMENSIONALI

ERRORI

MACROGEOMETRICI

TOLLERANZE

GEOMETRICHE

ERRORI

MICROGEOMETRICI

RUGOSITA’

ERRORI DI LAVORAZIONE

ERRORI DIMENSIONALI

Deviazione delle dimensioni reali

da quelle nominali

ERRORI GEOMETRICI

Deviazione delle superfici reali

da quelle nominali

ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI

5

Definizione

Tolleranza e Lavorazione

Tipi di accoppiamenti

Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti

Indicazione delle quote con tolleranza

ERRORI DIMENSIONALI

6

Dimensione nominale– valore di riferimento per una data dimensione e

rappresenta dalla quota ideale

Linea dello zero (vd. rappr. grafica)– linea retta rappresentante la dimensione

nominale

Dimensioni limite, minima e massima– le due dimensioni estreme ammissibili di un

pezzo

Scostamento– differenza algebrica tra dimensione effettiva e

nominale

Scostamento inferiore– differenza algebrica tra la dimensione minima e

la dimensione nominale

Scostamento superiore– differenza algebrica tra la dimensione massima e

la dimensione nominale

.... ALCUNE DEFINIZIONI

Linea dello zero

Dim

en

sio

ni

Sco

sta

mn

en

to in

f.

Sco

sta

mn

en

to s

up

.

Zona di

tolleranza

7

PASSA NON PASSA

Pezzo con

dimensioni

nominale

Dimensioni reali-

Scostamento

superiore

(tratteggiato)

Scostamento

inferiore

(trattegiato)

Zona di

Tolleranza

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 8

La tolleranza

Definizione

– differenza tra la dimensione massima e minima (cioè intervallo entro il quale può oscillare la dimensione effettiva): differenza algebrica tra scostamento superiore ed inferiore

Dim

. m

in

Dim

. m

ax

To

lle

ran

za

Linea dello zero

Dim

en

sio

ni

Sco

sta

mn

en

to in

f.

Sco

sta

mn

en

to s

up

.

Zona di

tolleranza Dim

en

sio

ni

Linea dello zero

9

Pezzo con

dimensioni

nominale

Dimensioni reali-

Scostamento

superiore

(tratteggiato)

Scostamento

inferiore

(trattegiato)

Zona di

Tolleranza

Se la zona di tolleranza sta tutta

sotto la linea dello zero vuol

dire che si accettano pezzi che

siano sempre più piccoli della

dimensione nominale



Tolleranza e lavorazione

Dimensioni

N. pezzi

Dimensioni

N. pezzi

-b +b+a-a



Tolleranza e lavorazione

Dimensioni

N. pezzi




con interferenza (stabile)

con gioco ( mobile)

incerto

INTERFERENZA

GIOCO





con gioco ( mobile)

incerto



Accoppiamento con gioco

Gioco MINIMO: differenza tra dimensione minima del foro e

dimensione massima dell’albero

Gioco MASSIMO: differenza tra dimensione massima del foro e

dimensione minima dell’alberoØ

9,7

Ø1

0,1

Ø1

0,3

Ø10

Gmin = Dmin - dmax = 10.1 – 10 = 0.1 mm

Gmax = Dmax - dmin = 10.3 – 9.7 = 0.6 mm



Accoppiamento con interferenza

Interferenza MINIMA: valore assoluto della differenza tra

dimensione massima del foro e dimensione minima dell’albero

Interferenza MASSIMA: valore assoluto della differenza tra

dimensione minima del foro e dimensione massima dell’albero

Imin = dmin - Dmax = 20 – 19.9 = 0.1 mm

Imax = dmax - Dmin = 20.3 – 19.7 = 0.6 mm

Ø20

Ø19,7

Ø19,9

Ø20,3



Accoppiamento incerto

Gioco MASSIMO: differenza tra dimensione massima del foro e

dimensione minima dell’albero

Interferenza MASSIMA: valore assoluto della differenza tra

dimensione minima del foro e dimensione massima dell’albero

Gioco?

Interferenza?

Ø19,9

Ø20

Ø20,4

Ø20,3

Gmax = Dmax - dmin = 20.4 – 19.9 = 0.5 mm

Imax = dmax - Dmin = 20.3 – 20 = 0.3 mm

18

RIASSUMENDO

19

UNI adotta Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamento

– insieme di tolleranze e scostamenti unificati e di accoppiamenti tra alberi e fori

Una tolleranza del sistema ISO viene detta tolleranza fondamentale e viene indicata con IT

Caratteristiche fondamentali dalle quali dipende la tolleranza

– dimensione nominale

– qualità della lavorazione

– posizione della zona di tolleranza

SISTEMA ISO DI TOLLERANZE EDACCOPPIAMENTI

foro albero

20

Il valore della tol. dipende dalledimensioni

– limitate tra 1 e 3150 mm

– suddivise in due campi

• da 1 a 500 mm

• oltre 500 fino a 3150 mm

suddivisi in gruppi:

• principali

• intermedi

GRUPPI DIMENSIONALI

21

GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATE (1/2)

Qualità della

lavorazione

22

GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATE (2/2)



Posizione della tolleranza (1/3)

Designazione mediante una lettera o due

– maiuscola per fori pos H detta foro base

– minuscola per alberi pos h detta albero base

Linea dello zero

Dim

en

sio

ni

Scostamento

fondamentale

Rispetto alla dimensione nominale

24

POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (2/3)

Es

Ei

25

POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (3/3)

es

ei



Scostamenti fondamentali

Alberi

ei = es - IT da a ad h

es = ei + IT da j ad zc

Fori

Regola generale

Es = Ei+IT da A ad H

Ei = Es- IT da J ad ZC

Regola speciale

Es = -ei+ = ITn- IT(n-1)

ei es

ei

es

Scostamenti da a ad h Scostamenti da k ad zc

es scostamento fondamentale negativo

ei scostamento fondamentale positivo

Ei Es

Ei

Es

Scostamenti da A ad H Scostamenti da K ad ZC

Ei scostamento fondamentale positivo

Es scostamento fondamentale negativo

27

mediante il simbolo della zona di tolleranza ISO e gli scostamenti limite

INDICAZIONE DELLE QUOTE CON TOLLERANZA(2/2)

mediante le dimensioni finite

40 F7( )+0.050 +0.025

30.5

30.2

+0.050

+0.025

0.00

28

ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (1/3)

28 H7/h628 H7

h6 28 H7( )

28 h6( )

+0.021

0

0

-0.013

29

Sistema di accoppiamento foro base: insieme sistematico di accoppiamenti ottenuti combinando alberi aventi diverse zone di tolleranza con un foro base avente posizione H

– Esempio: 18 H6/g5


30

Sistema di accoppiamento albero base: insieme sistematico di accoppiamenti ottenuti combinando fori aventi diverse zone di tolleranza con un albero base avente posizione h

– Esempio: 40 G7/h6


31

SISTEMA ISO DI TOLLERANZE ED ACCOPPIAMENTI



Esempio

Accoppiamento: 45 H8/g7– Dimensione nominale: 45 mm

– Tolleranza fondamentale foro IT8 = 39 mm = 0.039 mm

– Scostamento fondamentale foro: Ei = 0

– Scostamento superiore foro: Es = Ei + IT = 0 + 0.039 mm = 0.039 mm

– Dimensione minima foro: 45 + Ei = 45 mm

– Dimensione massima foro: 45 + Es = 45 + 0.039 = 45.039 mm

– Tolleranza fondamentale albero IT7 = 25 mm = 0.025 mm

– Scostamento fondamentale albero: es = – 9 mm = – 0.009 mm

– Scostamento inferiore albero: ei = es – IT = – 9 – (+25) = – 34 mm = – 0.034mm

– Dimensione massima albero: 45 – es = 44.991 mm

– Dimensione minima albero: 45 – ei = 44.966 mm

Dim

en

sio

ni

Linea dello zero

foro

albero

− Gioco minimo: Dmin - dmax = 45 – 44.991 = 0.009 mm

− Gioco massimo: Dmax - dmin = 45.039 - 44.966 = 0.073 mm



Esempio







Dim

en

sio

ni

Linea dello zero

foro

albero



Esempio












Dim

en

sio

ni

Linea dello zero

foro

albero

− Gioco minimo: Dmin - dmax = 45 – 44.991 = 0.009 mm

− Gioco massimo: Dmax - dmin = 45.039 - 44.966 = 0.073 mm



Esempio

Accoppiamento: 30 H7/p6– Dimensione nominale: 30 mm


– Scostamento fondamentale foro: Ei = 0 mm


– Dimensione minima foro: 30 mm

– Dimensione massima foro: 30.021mm


– Scostamento fondamentale albero: ei = 0,022 mm

– Scostamento superiore albero: es = 0,035 mm

– Dimensione massima albero: 30,035 mm

– Dimensione minima albero: 30,022 mm

Dim

en

sio

ni

Linea dello zeroforo

albero

− Interferenza minima: dmin – Dmax = 30.022 – 30.021 = 0.001 mm

− Interferenza massima: dmax - Dmin = 30.035 - 30 = 0.035 mm



Esempio







Dim

en

sio

ni


albero



Esempio












Dim

en

sio

ni


albero

− Interferenza minima: dmin – Dmax = 30.022 – 30.021 = 0.001 mm

− Interferenza massima: dmax - Dmin = 30.035 - 30 = 0.035 mm

40

Alberi

– a11, b11, c11, d8, d9, d10, e7, e8, e9, f6, f7, f8, g5, g6, h5, h6, h7, h8, h9, h11, js5, js6, is7, k5, k6, k7, m5, m6, m7, n5, n6, n7, p5, p6, p7, r5, r6, r7, s5, s6, s7, t5, t6, t7, u7

Fori

– A11, B11, C11, D9, D10, E8, E9, E10, F6, F7, F8, F9, G6, G7, H6, H7, H8, H9, H10, H11, JS6, JS7, JS8, K6, K7, K8, M6, M7, M8, N6, N7, N8, P6, P7, P8, R6, R7, R8, S6, S7, T6, T7

GLI ACCOPPIAMENTI RACCOMANDATI

41

TOLLERANZE

DIMENSIONALI

ERRORI

MACROGEOMETRICI

TOLLERANZE

GEOMETRICHE

ERRORI

MICROGEOMETRICI

RUGOSITA’


ERRORI DIMENSIONALI


da quelle nominali

ERRORI GEOMETRICI


da quelle nominali


42

Definizioni

Indicazione della rugosità

Esempi

Criteri per la scelta

FINITURE SUPERFICIALI E RUGOSITÀ

43

Rugosità: insieme delle irregolarità superficiali, che si ripetono con passo relativamente piccolo, lasciate dal processo di lavorazione e/o da altri fattori influenti

Superficie geometrica o ideale: superficie teorica rappresentata sul disegno

Superficie reale: superficie effettiva ottenuta con la lavorazione

Piano di rilievo: piano ortogonale alla superficie nominale del pezzo

Profilo ideale: linea risultante dall’intersezione del piano di rilievo con la sup. geometrica

Profilo reale: linea risultante dall’intersezione del piano di rilievo con la sup. reale

DEFINIZIONI

44

RUGOSITÀ (1/2)

Fig. 58

n

ynyyyRa

....321 R = Roughnessa = arithmetical average

45

Rugosità di una superficie: valore massimo di Ra tra quelli rilevati su zone di esplorazione diverse

RUGOSITÀ (2/2)

Fig. 59

46

INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (1/9) – ISO 1302

47

Segni grafici e indicazioni complementari sullo stato delle superfici

INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (2/9)

Segno grafico di base

Superficie lavorata per

asportazione truciolo

Superficie da non lavorare

con asportazione

48

Per indicare delle caratteristiche specifiche

Tutte le superfici devono avere lo stesso stato


49

Indicazioni complementaria valore della rugosità in micrometri preceduto dal simbolo Ra

b lavorazione, trattamento

c altezza dell’ondulazione in micrometri preceduta dalla lunghezza di base in millimetri

d irregolarità della superficie

e sovrammetallo di lavorazione

f valore di rugosità diverso da Ra preceduto dal simbolo (es. Ry)


50

Indicazione numerica (in mm)

Per precisare un limite inferiore e uno superiore


51

Il segno grafico deve poter essere

letto dal basso o da destra


52

Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici

– lavorazione

– trattamento superficiale (prima e dopo tratt.)


53


Segni grafici per

indicazione dei solchi

di rugosità

54


Conversione dei vecchi simboli di rugolsità nei valori Ra

55

ESEMPIO

Superficie avente

valore massimo di

rugosità di 1.2 mm

Indica la rugosità del pezzo limitato al tratto di

lunghezza 2,5 mm:

Ra = 0,8 mm misurata parallela al profilo con Rz = 1,6

mm misurata su 2,5 mm

Altezza massima (Ry) non deve superare 3,5 mm

56

ESEMPIO

57

CRITERI PER LA SCELTA DELLA RUGOSITÀ (1/3)

RUGOSITA’

Ra mm APPLICAZIONE

0.025 Piani di appoggio di micrometri, specchi e blocchi di riscontro

0.05 Facce calibri di officina e piani di appoggio comparatori

0.1

Facce calibri a corsoio, perni d’articolazione, utensili di precisione, cuscinetti superfiniti, accoppiamenti stagni ad alta pressione in moto alternato, superfici accoppiate di parti in moto alternativo a tenuta di liquido sotto pressione e superfici levigate di tenuta senza guarnizione

0.2

Supporti alberi a gomito e alberi a camme, perno di biella, superficie camme, diametro cilindri pompe idrauliche, cuscinetti lappati, perni turbine, accoppiamenti stagni mobili a mano, guide tavole macchine utensili, reggispinta alte velocità, perni di alberi di rotori di turbine, di riduttori, ecc.

58


RUGOSITA’

Ra mm APPLICAZIONE

0.4

Alberi scanalati, cuscinetti alberi motore, diametro esterno stantuffi, diametro cilindri, perni grandi macchine elettriche, accoppiamenti alla pressa, gambo valvola, superfici di tenuta di seggi ed otturatori di valvole, saracinesche, ecc., perni di alberi a gomito e portate di linee d’alberi, cuscinetti di metallo bianco, superfici di parti scorrevoli come pattini e relative guide

0.8

Tamburi, freni, fori brocciati, cuscinetti bronzo, parti di precisione, denti ingranaggi, cuscinetti rettificati, superfici di tenuta di flange senza guarnizione, perni di alberi a gomito e portate di linee d’alberi, cuscinetti di metallo bianco, superfici di parti scorrevoli come pattini e relative guide, superfici di tenuta dei seggi valvole motore

1.6 Facce particolari di ingranaggi, alberi e fori ingranaggi, teste cilindro, scatole ingranaggi di ghisa, faccia pistone, superfici di tenuta di flange con guarnizioni metalliche

3.2 Perni e cuscinetti per trasmissioni a mano, superfici di accoppiamento di parti fisse smontabili, (flange di accoppiatoi, imposte di centramento, ecc.)

6.3 Superfici di tenuta di flange con guarnizioni comuni

59


Valori massimi di rugosità compatibili con tolleranza

60

TOLLERANZE

DIMENSIONALI

ERRORI

MACROGEOMETRICI

TOLLERANZE

GEOMETRICHE

ERRORI

MICROGEOMETRICI

RUGOSITA’


ERRORI DIMENSIONALI


da quelle nominali

ERRORI GEOMETRICI


da quelle nominali


61

Classificazione

Indicazione

Elementi di riferimento

Esempi

TOLLERANZE GEOMETRICHE

62

UNI 7226 (ISO 1101)

stabilite in funzione delle esigenze funzionali, di forma e dimensione

vincoli di rettilineità dell’asse

cilindricità della superficie

TOLLERANZE GEOMETRICHE (1/2)

63

Principio di indipendenza

– ciascuna prescrizione dimensionale o geometrica specificata su un disegno deve essere rispettata in se stessa in modo indipendente, salvo, non sia prescritta, sul disegno, una relazione particolare. Pertanto, in mancanza di indicazioni specifiche, le tolleranze geometriche si applicano senza tener conto delle dimensioni dell’elemento, e le sue prescrizioni (dimensionali e geometriche) devono essere trattate come esigenze tra loro indipendenti

Le tolleranze geometriche limitano lo scostamento di un elemento in rapporto alla sua forma od al suo orientamento od alla sua posizione, considerati teoricamente esatti, senza tener conto delle dimensioni dell’elemento

TOLLERANZE GEOMETRICHE (2/2)

64

Tolleranze di forma– stabiliscono i limiti di variazione di una superficie o una singolarità dalla

forma ideale (es. rettilineità)

Tolleranze di orientamento– stabiliscono i limiti di variazione di una superficie o una singolarità rispetto

ad uno o più elementi assunti come riferimento (es. parallelismo)

Tolleranze di posizione– stabiliscono i limiti di variazione di una superficie o una singolarità rispetto

ad una posizione ideale ed ad uno o più elementi assunti come riferimento (es. concentricità)

Tolleranze di oscillazione– stabiliscono i limiti di variazione di una superficie o una singolarità rispetto

ad una forma stabilita nel disegno durante una rotazione della parte attorno ad un elemento di riferimento

CLASSIFICAZIONE (1/2)

65

CLASSIFICAZIONE (2/2)

66

Riquadro suddiviso in due o tre caselle

– Simbolo della tolleranza geometrica

– Il valore della tolleranza (nell’unità di misura usata per le dimensioni lineari)

– Elementi di riferimento

INDICAZIONE DELLE TOLLERANZE GEOMETRICHE(1/2)

forma

orient.

Posizione

67

INDICAZIONE DELLE TOLLERANZE GEOMETRICHE(2/2)

ASSE O PIANO MEDIANO

linea del contorno

dell’elemento

o su una linea di

prolungamento

LINEA O

SUPERFICIE

in corrispondeza della linea di misuta

68

ELEMENTI DI RIFERIMENTO

69

Rettilineità

linea, ma anche sup. piane e cilindriche

Planarità

TOLLERANZE DI FORMA: ESEMPI

0,03

0,1

60

,1

59

,96

0

70

RETTILINEITÀ

L’asse del cilindro deve essere

compreso in una zona cilindrica

avente diametro 0,08 mm.

Ogni linea della superficie

superiore è compresa tra

due rette parallele distanti

0,1 mm.

Ogni parte della

generatrice del cilindro

compresa tra due rette

parallele distanti 0,1 mm

71

CIRCOLARITÀ

72

PLANARITÀ

73

CILINDRICITÀ

74

Parallelismo

– di un asse rispetto ad un asse

– di un asse rispetto ad un piano

– di una superficie rispetto ad un asse

– di una superficie rispetto ad un piano

TOLLERANZE DI ORIENTAMENTO: ESEMPI

Perpendicolarità

– di una linea o asse rispetto ad una linea di rif.

– di una linea o asse rispetto ad un piano

– di una superficie rispetto ad una retta

– di una superficie rispetto ad un piano

Inclinazione

75

Localizzazione: scostamento consentito rispetto ad una posizione teoricamente esatta

Simmetria: Gli elementi sono disposti simmetricamente rispetto ad un asse od un piano mediano

Concentricità

TOLLERANZE DI POSIZIONE: ESEMPI

77

Tolleranze dimensionali

Rugosità

Tolleranze geometriche

... RIASSUMENDO

78

Filettature

– Concetti generali

– Elementi di una filettatura

– Tipi di filettature

Rappresentazione degli elementi filettati

LA PROSSIMA LEZIONE

79

Manuali UNIMI: “Norme per il Disegno Tecnico”, Vol I. e Vol. II, U.N.I., Milano

E. Chirone, S. Tornincasa, “Disegno Tecnico Industriale”, Vol. 1, 2, Edizioni Il Capitello, Torino, 1997

DOCUMENTAZIONE

Documents

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