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Universitàdegli Studi di Catania
Dipartimento di Ingegneria Industriale e M
eccanica
Corso di Laurea in Ingegneria M
eccanica
CORSO DI:
CORSO DI: DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE
DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE
Anno Accademico 2010
Anno Accademico 2010-- 2011
2011
TOLLERANZE DIMENSIONALI
Do
ce
nte
: P
rof.
S.
M.
Oli
ve
ri
Accettabilitàdella m
isura
�Spingendo al massimo livello la precisione di una
misura si
scopre che persistono margini, anche
ridottissimi, di incertezza. Si può quindi dire che non
possiamo conoscere la «misura vera", che quindi non
esiste;
La metrologia, scienza della precisione per
eccellenza, si rivela paradossalmente come la «scienza
dell'imprecisione».
Ciò non vuoi dire che essa ci impedisca di realizzare
misurazioni utili allo scopo, ma che essa consente di
conoscere i m
argini di incertezza e quindi di valutare
l'accettabilità
della m
isura.
Non sempre le misure abbisognano di una elevata
precisione. A seconda dei casi ci si può accontentare di
misure approssimative, ma sufficienti; ciò dipende dalle
caratteristiche dell'oggetto.
La
mis
ura
de
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ERRORI DI REALIZZAZIONE
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INTRODUZIONE AL CONETTO DI TOLLERANZA:
ERRORI DI LAVORAZIONE
CENNI STORICI (I)
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CENNI STORICI (II)
•1968: U
NI 6836 (IS
O 2
86)
Per indicare la posizione della tolleranza si utilizzano
le differenze tra le dimensioni lim
ite (m
assima e
minima) e la dimensione nominale: queste differenze
si chiamano scostamenti.
�scostamento superiore, (Es) la differenza tra la
dimensione m
assima e la dimensione nominale
Es= Dmax-Dn
�scostamento inferiore, (Ei) la differenza tra la
dimensione m
inima e la dimensione nominale
Ei = Dmin–Dn
A seconda della posizione della tolleranza rispetto
alla linea dello zero, gli scostamenti possono essere
positivi o negativi
Scostamenti
�A seconda delle esigenze, la tolleranza può essere
assegnata:
-tutta in eccesso;
-tutta in difetto;
-parte in eccesso e parte in difetto.
Pertanto, nello stabilire le tolleranze di lavorazione,
oltre a valore della tolleranza deve essere anche
indicata la sua posizione rispetto alla dimensione
nominale.
�Nella rappresentazione grafica di un pezzo con
tolleranza, si traccia una retta di riferimento detta
linea dello zero,
cui corrisponde la dimensione
nominale
La definizione del grado di precisione di un pezzo è
completa solo se sono definite:
-La dimensione nominale;
-La tolleranza;
-La posizione della tolleranza rispetto alla linea dello
zero.
Posizione della tolleranza
Rimane a questo punto da
definire soltanto la posizione del
campo di tolleranzarispetto alla
linea dello zero. Per far questo, è
sufficiente definire la posizione di
uno degli scostamenti nominali, il
superiore o l’inferiore, che verrà
quindi detto scostamento
fondamentale. L’altro
scostamento si ottiene
sommando o sottraendo allo
scostamento fondamentale il
valore della tolleranza t.
L’ISO
prevede
28
possibili
posizionidel campo di tolleranza
rispetto alla linea dello zero,
ciascuna individuata dalle lettere
maiuscole che vanno da A a ZC
per i fori e con lettere m
inuscole,
da a a zc, per gli alberi.
-Posizione delle tolleranze
Scelta tolleranze sistema ISO
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�Se i
valori degli
scostamenti sono
simmetrici
rispetto
alla
dimensione
nominale,
il valore
assoluto
dello
scostamento deve essere scritto una sola
volta e preceduto dai segni + e -
�Nel
caso
di
tolleranze
relative a dimensioni angolari.
�Le tolleranze ISO possono essere
indicate mediante la sola quota nominale
seguita dal
simbolo alfanumerico ISO
corrispondente, ma per motivi di praticitàdi
costruzione
e
controllo,
si
possono
aggiungere tra parentesi gli
scostamenti
relativi.
Indicazioni delle tolleranze nei disegni
�Tolleranze
su
una
quota
orizzontale
ed
una
verticale.
Questo metodo di indicazione è
l’unico
consentito
quando
le
tolleranze
non
sono
quelle
unificate.
�I
valori
degli
scostamenti
devono essere espressi tutti con
lo stesso numero di cifre, eccetto
il caso in cui uno scostamento sia
nullo, nel qual caso è
sufficiente
indicarlo con 0.
�Nell’indicazione
della
tolleranza, i relativi scostamenti
devono essere scritti uno sotto
l’altro:
sopra lo scostamento
superiore e sotto quello inferiore.
-Indicazioni delle tolleranze nei disegni (alcuni esempi)
-Indicazioni delle tolleranze nei disegni (alcuni esempi)
�Nella quotatura
con il sistema in
parallelo
ogni quota ha le proprie
tolleranze,
sulle
quali
non
influiscono le tolleranze delle altre
quote.
Comparazione
dell’effetto
delle
tolleranze nei casi di quotatura
in
serie e in parallelo:
�Nel sistema di quotatura
in serie, le
tolleranze di ogni quota e quella della
totale influiscono le une sulle altre;
Gli scostamenti di ogni quota devono
essere ricavati mediante semplice
operazione di somma o sottrazione
eseguite sugli scostamenti di tutte le
altre quote.
INDICAZIONE DELLE TOLLERANZE (I)
scost
amen
to super
iore
scost
amen
to infe
riore
posi
zione
sim
bolo
e/o
val
ore
num
eric
o
INDICAZIONE DELLE TOLLERANZE (II)
toller
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-Generalità
sugli Accoppiamenti
�Il tipo più
semplice di accoppiamento è
quello costituito da un a
lbe
roe dal suo
alloggiamento f
oro.
L’unione tra i pezzi prende il nome di accoppiamento. I tipi di accoppiamento con cui
possono essere uniti due pezzi: incastro a coda di rondine, accoppiamento
prismatico, ecc.
�Albero
Term
ine usato convenzionalmente per designare tutti gli elementi esterni di
un pezzo “anche non cilindrici”.
-Generalità
sugli Accoppiamenti
�Foro
Term
ine usato convenzionalmente per designare tutti gli elementi interni di
un pezzo “anche non cilindrici”.
"Foro"
e
"Albero"
designano
lo
spazio,
rispettivamente
contenente
e
contenuto,
compreso entro due facce (o piani tangenti)
paralleli di un pezzo qualunque.
-Accoppiamenti m
obili, stabili e incerti
L’accoppiamento avviene sempre tra elementi che hanno la stessa dimensione
nominale alla quale è
assegnato un ben preciso campo di tolleranza.
Possono aversi 3 casi:
�Quando la differenza tra il diametro del foro e quello del corrispondente albero è
positiva, l’accoppiamento risulta mobile, cioèl’albero può compiere rotazioni o
spostamenti assiali nel foro. In questo caso, si dice che tra ilforo e l'albero vi èun
gioco, misurato dalla differenza tra il diametro del foro e quello dell'albero. Nella
rappresentazione grafica dell'accoppiamento le zone ditolleranza del foro
e dell'albero sono completamente separate.
I due pezzi si accoppiano liberamente e
l’accoppiamento si dice con gioco o m
obile;
�Quando la differenza tra il diametro del foro, prima dell'accoppiamento, e quello
dell'albero ènegativa, l'accoppiamento èstabile, essendo l'albero più
o meno
fortemente bloccato nel foro.
L'accoppiamento può essere realizzato soltanto con uno sforzo esempio con una
pressa. In questo caso si dice che tra foro e albero vi èuna interferenza.
Nella
rappresentazione
grafica
dell'accoppiamento,
le
zone
di
tolleranza del foro e dell'albero si
sovrappongono totalmente.
L’albero ha dimensione effettiva
maggiore di quella del foro; i due
pezzi possono essere accoppiati
solo
mediante
forzatura
e
l’accoppiamento
si
dice
con
interferenza o stabile.
Tra l’accoppiamento con gioco e l’accoppiamento con interferenza si ha un caso
interm
edio, detto di accoppiamenti incerti, nel quale l'accoppiamento stesso può
risultare mobile o stabile secondo le dimensioni effettive che il foro dell'albero
presentano sempre nelle rispettive zone di tolleranza; si può avere un gioco o
un'interferenza caso per caso.
�Nella rappresentazione grafica di un accoppiamento incerto le zone di tolleranza
del foro e dell'albero sono parzialmente sovrapposte. Gli accoppiamenti con gioco
possono presentare un gioco massimo o un gioco minimo. Analogamente, gli
accoppiamenti con interferenza, possono presentare un'interferenza massima o
un'interferenza m
inima.
I campi di tolleranza dell’albero e del foro hanno una parte in comune. I due pezzi
possono accoppiarsi liberamente oppure richiedere il forzatura dell’uno nell’altro.
L’accoppiamento si dice incerto;
-Condizioni di accoppiamento
L’unione di due o piùpezzi deve essere realizzata in base a criteri di funzionalità.
Un sistema di accoppiamenti è
un insieme organizzato di accoppiamenti tra alberi
e fori, appartenenti ad un dato sistema di tolleranze, in grado di soddisfare
qualunque condizione sia desiderata per un accoppiamento.
Per ottenere una determ
inata condizione di accoppiamento, basta sistemare
adeguatamente sia la posizione della tolleranza del foro, sia quella dell'albero.
Si ottengono 2 sistemi; secondo quale delle due tolleranze si tiene fissa
�sistema albero base
�sistema foro base.
Sistema albero base
Nel
sistema
albero
base
si
mantiene fissa la posizione della
tolleranza dell’albero e si
fa
coincidere
la
dimensione
massima
dell’albero
con
la
dimensione
nominale.
L’accoppiamento
desiderato
si
ottiene variando la posizione della
tolleranza del foro.
Sistema foro base
Nel sistema foro base si mantiene
fissa la posizione della tolleranza
del foro e si fa coincidere la
dimensione m
inima del foro con la
dimensione
nominale.
L’accoppiamento
desiderato
si
ottiene variando la posizione della
tolleranza dell’albero .
-Sistema di accoppiamento albero base e foro base
ACCOPPIAMENTI FORO BASE
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ACCOPPIAMENTI ALBERO BASE
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-Accoppiamenti raccomandati
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to:
-Accoppiamenti raccomandati (tabella 1)
�Nelle
tre
tabelle
sono
riportati alcuni accoppiamenti
foro base e albero base di uso
comune
con
le
loro
caratteristiche e l’indicazione
dei tipici campi di impiego.
�Molto spesso ad un foro di
qualità
nè
accoppiato un
albero di qualità
n-1, ciò in
dipendenza
della
maggiore
facilità
con la quale si possono
lavorare le superfici esterne.
-Accoppiamenti raccomandati (tabelle 2 e 3)
dimensione nominale
Gli accoppiamenti vengono designati indicando:
-la dimensione nominale comune
-la posizione e il grado di tolleranzarispettivamente del foro e dell’albero
Esempio
40 H7/j6 foro H7 accoppiato con un albero j6
Nella scelta degli accoppiamenti occorre sempre tenere presente che, si lavorano più
facilm
ente le dimensioni esterne (alberi) rispetto a quelle interne (fori). Solitamente
pertanto, ipotizzando la stessa accuratezza, si prevede di accoppiare un albero con
grado di tolleranza IT(i) con un foro di grado IT(i+1)
Il sistema ISO prevede per gli accoppiamenti la seguente designazione:
40 H7 / j6
qualitàdel foro
posizione del foro
posizione dell’albero
qualitàdell’albero
-Indicazioni delle tolleranze nei disegni
�Quando
per
particolari
esigenze
si
quota
un
complessivo,
le
quote
di
ciascun
elemento
devono
essere
precedute
dalla
denominazione dell’elemento
cui le quote si riferiscono,
oppure
dal
riferimento
dell’elemento stesso.
�Se si quota un accoppiamento
ISO,
si
devono indicare i
simboli delle tolleranze m
entre
la dimensione nominale dei
due elementi viene riportata
una sola volta; il simbolo del
foro viene posto sopra la linea
mentre quello dell’albero al di
sotto.
-Indicazioni delle tolleranze nei disegni (alcuni esempi)
INDICAZIONE DELLE TOLLERANZE (III)
ac
coppia
men
ti
toller
anze
angola
ri
ESEMPI DI ACCOPPIAMENTI
DEFINIZIONI (IV)
= E
i -es
= E
s-ei
DEFINIZIONI (V)
= E
s-ei
= E
i -es
DEFINIZIONI (VI)
= E
s-ei
= E
i -es
DEFINIZIONI (VII)
DEFINIZIONI (VIII)
DEFINIZIONI (IX)
Num
ero b
asso
=to
ller
anza
bas
sa
