1

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 1

Rugosità e Tolleranze geometriche

Prof. Caterina Rizzi

Dipartimento di Ingegneria

Knowledge AidedEngineeringManufacturing andRelated Technologies

DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 2

Finiture superficiali e rugosità

§ Definizioni

§ Indicazione della rugosità

§ Esempi

§ Criteri per la scelta

2

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 3

Definizioni§ 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

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 4

Rugosità (1/2)

Fig. 58

n

ynyyyRa

++++=

....321 R = Roughnessa = arithmetical average

3

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 5

Rugosità (2/2)

Fig. 59∫=L

a dxyL

R0

1

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

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 6

Indicazione della rugosità (1/9) – ISO 1302

4

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 7

Indicazione della rugosità (2/9)

Segni grafici e indicazioni complementari sullo stato delle superfici

§ Segno grafico di base

§ Superficie lavorata per asportazione truciolo

§ Superficie da non lavorare con asportazione

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 8

Indicazione della rugosità (3/9)

§ Per indicare delle caratteristiche specifiche

§ Tutte le superfici devono avere lo stesso stato

5

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 9

Indicazione della rugosità (4/9)

§ Indicazioni complementaria valore della rugosità in

micrometri preceduto dal simbolo Ra

b lavorazione, trattamentoc altezza dell’ondulazione in

micrometri preceduta dalla lunghezza di base in millimetri

d irregolarità della superficie e sovrammetallo di lavorazionef valore di rugosità diverso da

Ra preceduto dal simbolo (es. Ry)

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 10

Indicazione della rugosità (5/9)

§ Indicazione numerica (in µm)

§ Per precisare un limite inferiore e uno superiore

6

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 11

Indicazione della rugosità (6/9)

§ Il segno grafico deve poter essere letto dal basso o da destra

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 12

Indicazione della rugosità (7/9)

§ Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici– lavorazione m.u.

– trattamento superficiale (prima e dopo tratt.)

7

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 13

Indicazione della rugosità (8/9)

Segni grafici perindicazione dei solchi

di rugosità

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 14

Indicazione della rugosità (9/9)

Conversione dei vecchi simboli di rugolsità nei valori Ra

8

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 15

Esempi (1/2)

Superficie avente valore massimo dirugosità di 1.2 µm

Indica la rugosità del pezzo limitato al tratto di lunghezza 2,5 mm:Ra = 0,8 µm misurata parallela al profilo con Rz = 1,6 µm misurata su 2,5 mmAltezza massima (Ry) non deve superare 3,5 µm

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 16

Esempi (2/2)

9

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 17

Criteri per la scelta della rugosità (1/3)

RUGOSITA’ Ra µm 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.

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 18

Criteri per la scelta della rugosità (2/3)RUGOSITA’

Ra µm 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

10

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 19

Criteri per la scelta della rugosità (3/3)

Valori massimi di rugosità compatibili con tolleranza

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 20

TOLLERANZEDIMENSIONALI

ERRORIMACROGEOMETRICI

TOLLERANZEGEOMETRICHE

ERRORIMICROGEOMETRICI

RUGOSITA’

Errori di lavorazione

ERRORI DIMENSIONALIDeviazione delle dimensioni reali

da quelle nominali

ERRORI GEOMETRICIDeviazione delle superfici reali

da quelle nominali

ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI

11

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 21

Tolleranze geometriche

§ Classificazione

§ Indicazione

§ Elementi di riferimento

§ Esempi

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 22

Tolleranze geometriche (1/2)

§ UNI 7226 (ISO 1101)

§ stabilite in funzione delle esigenze funzionali, di forma e dimensione

vincoli di rettilineità dell’asse

cilindricità della superficie

12

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 23

Tolleranze geometriche (2/2)

§ 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 tolleranzegeometriche 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.

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 24

Classificazione (1/2)

§ 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

13

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 25

Classificazione (2/2)

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 26

Indicazione delle tolleranze geometriche (1/2)

§ Riquadro suddiviso in due o tre caselle– Simbolo della tolleranza geometrica– Il valore della tolleranza– Elementi di riferimento

forma

orient.

Posizione

14

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 27

Indicazione delle tolleranze geometriche (2/2)

ASSE O PIANO MEDIANO

linea del contorno dell’elementoo su una linea di prolungamento

LINEA O SUPERFICIE

in corrispondeza della linea di misuta

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 28

Elementi di riferimento

15

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 29

Tolleranze di forma: Esempi

§ Rettilineitàlinea, ma anche sup. piane e cilindriche

§ Planarità

§ Circolarità

§ Cilindricità

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 30

Tolleranze di orientamento: Esempi

§ 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

§ 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

16

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 31

Tolleranze di posizione: Esempi

§ Localizzazione: scostamento consentito rispetto ad una posizione teoricamente esatta

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

§ Concentricità

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 32

Tolleranze di oscillazione: Esempi

§ 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

§ Due tipi di controllo:

– totale

– circolare

17

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 33

La prossima lezione

§ Filettature– Concetti generali– Elementi di una filettatura– Tipi di filettature

§ Rappresentazione degli elementi filettati

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMOCaterina Rizzi 34

Documentazione

§ Sito Web– http://www.kaemart.it/dti-tessile/Materiale

§ 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