Tolleranze di lavorazione

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Tolleranze di lavorazione
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Le tolleranze di lavorazione sono di

• Dimensione
• Geometriche (forma e posizione)
• Rugosità superficiale

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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
limpossibilità di costruire due oggetti
esattamente identici. Lassegnazione 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.
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Le tolleranze di dimensione
Il modo standardizzato per assegnare le
tolleranze di dimensione fa riferimento
allaccoppiamento foro-albero e, come riferimento
può essere presa la dimensione nominale del foro
(o dellalbero). Occorre innanzitutto stabilire
se laccoppiamento debba essere libero (ci sarà
sempre gioco tra foro e albero), forzato
(lalbero 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
linterferenza massima ammissibile.
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Le tolleranze di dimensione
Lo standard UNI EN per la definizione sui disegni
delle tolleranze dimensionali dei fori, IT,
prevede lattribuzione alla quota nominale del
foro di due attributi. Il primo, lettera
maiuscola dellalfabeto, colloca la posizione
dellestremo inferiore della dimensione rispetto
alla linea dello zero cui viene fatta
corrispondere la dimensione nominale. Il secondo,
numero, definisce quanto dista lestremo
superiore dallinferiore
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Le tolleranze di dimensione
In particolare per i fori, la lettera H posiziona
lestremo inferiore proprio in corrispondenza
della dimensione nominale. Le lettere dalla G
alla A in posizioni via via crescenti (foro più
grande) e le lettere dalla J alla Z in posizioni
via via decrescenti (foro più piccolo).
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Le tolleranze di dimensione
Specularmente, per la definizione delle
tolleranze dimensionali degli alberi, il primo
attributo, lettera minuscola dellalfabeto,
colloca la posizione dellestremo superiore della
dimensione rispetto alla linea dello zero cui
viene fatta corrispondere la dimensione nominale.
Il secondo, numero, definisce quanto dista
lestremo inferiore dal superiore.
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Le tolleranze di dimensione
Quindi per gli alberi, la lettera h posiziona
lestremo superiore proprio in corrispondenza
della dimensione nominale. Le lettere dalla g
alla a in posizioni via via decrescenti (albero
più piccolo) e le lettere dalla j alla z in
posizioni via via crescenti (albero più grande).
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Le tolleranze di dimensione
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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 lampiezza della tolleranza in
pratica lestremo superiore per il foro e
inferiore per lalbero. 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
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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
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Le tolleranze di dimensione
Tabella dei campi di tolleranza
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Le tolleranze di dimensione
Esempi di tolleranze di dimensione F 80 H6 foro
di dimensione nominale 80 con diametri
ammissibili minimo 80 e massimo 80,022 F 150 h8
albero di dimensione nominale 150 con diametri
ammissibili massimo 150 e minimo 149,037
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Le tolleranze di dimensione
Gli accoppiamenti Per assegnare le tolleranze a
due parti da accoppiare si deve scegliere
innanzitutto come riferimento il foro o lalbero.
Scelto ad esempio il foro, gli si assegnerà una
tolleranza che avrà come estremo inferiore la
dimensione nominale (H) mentre lestremo
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.
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Le tolleranze di dimensione
Gli accoppiamenti Se laccoppiamento dovrà essere
molto preciso (foro H6) e stabile/forzato, la
dimensione dellalbero potrà essere tollerata da
p5 a x5 se incerto, da j5 a n5 se mobile, da e5
a h5. Accoppiamento preciso (foro H7) e
stabile/forzato, tolleranza dellalbero da p6 a
z6 se incerto, da j6 a n6 se mobile, da e6 a
h6. Accoppiamento medio (foro H8) e
stabile/forzato, tolleranza dellalbero da p7 a
z7 se incerto, da j7 a n7 se mobile, da f8 a
h7. Accoppiamento grossolano (foro H11) e mobile,
tolleranza dellalbero da a11 a h11.
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Le tolleranze di dimensione
Gli accoppiamenti Scegliendo invece come
riferimento lalbero, per un accoppiamento molto
preciso (albero h5) e stabile/forzato, la
dimensione del foro potrà essere tollerata da P6
a X6 se incerto, da J6 a N6 se mobile, da E6 a
H6. Accoppiamento preciso (albero h6) e
stabile/forzato, tolleranza dellalbero da P7 a
Z7 se incerto, da J7 a N7 se mobile, da E7 a
H7. Accoppiamento medio (albero h7) e mobile,
tolleranza del foro da E8 a H8. Accoppiamento
grossolano (albero h11) e mobile, tolleranza del
foro da A11 a H tolleranza dellalbero 11.
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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.
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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)
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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
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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
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
circolarità. Lerrore di circolarità è dato dalla
differenza dei raggi di due circonferenze
concentriche che comprendono in contorno reale
del pezzo
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
cilindricità. Lerrore di cilindricità è dato
dalla differenza tra i raggi minimo e massimo del
profilo esteso a tutta la zona considerata (max.
0,03 mm
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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 sia
in un verso che nellaltro.
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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
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
perpendicolarità. Il cilindro generato dalla
rotazione dellasse verticale ha un diametro
massimo di 0,6 mm
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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.
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
inclinazione. Rispetto allinclinazione di 60,
lasse può scostarsi al massimo di 0,08 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
localizzazione. La posizione degli assi dei fori
è tollerata rispetto ad altri elementi di
riferimento
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
concentricità. Le due superfici cilindriche
potrebbero non essere concentriche al massimo per
0,03 mm
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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
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
oscillazione radiale. Il controllo
delloscillazione viene fatto con il pezzo in
rotazione. Non può essere superiore a 0,03 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche Tolleranza di
oscillazione assiale. Il controllo
delloscillazione viene fatto con il pezzo in
rotazione. Non può essere superiore a 0,1 mm
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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 lesigenza
di assegnare anche tolleranze di rugosità
superficiale
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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.
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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
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La tolleranza di rugosità superficiale
La rugosità Ra della superficie è definita come
valore medio delle distanze ( y1, y2,., yn) del
profilo rispetto alla linea media misurate in µm.
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La tolleranza di rugosità superficiale
Per effettuare una misurazione corretta, per
escludere per esempio leffetto 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.
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La tolleranza di rugosità superficiale
Le indicazioni sui disegni
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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
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La tolleranza di rugosità superficiale
Relazione tra processo produttivo e rugosità.
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La tolleranza di rugosità superficiale
Rugosità richiesta in funzione delle applicazioni.