ERRORI DI LAVORAZIONE E TOLLERANZE · a)valore della rugosità in micrometri (preceduto dal simbolo...
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Prof. Paolo Bertola
University of BergamoDepartment of Management,Information and Production Engineering
ERRORI DI LAVORAZIONE E TOLLERANZETOLLERANZE DIMENSIONALI
CdL in INGEGNERIA DELLE TECNOLOGIE PER LA SALUTE
Paolo BertolaDIGIP
... NELLA PRECEDENTE LEZIONE
Quotatura– Linee di quotatura e quote– Disposizione delle linee di quotatura– Disposizione e leggibilità delle quote– Classificazione
Paolo BertolaDIGIP
... IN QUESTA LEZIONE
Tolleranze dimensionali
Finitura superficiale e rugosità
Tolleranze geometriche
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
ERRORI DIMENSIONALI
Definizione Tolleranza e Lavorazione Tipi di accoppiamenti Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti Indicazione delle quote con tolleranza
Paolo BertolaDIGIP
.... ALCUNE DEFINIZIONI
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
Linea dello zero
Dim
ensi
oni
Scos
tam
nent
oin
f.
Scos
tam
nent
osu
p.
Zona ditolleranza
Paolo BertolaDIGIP
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
. min
Dim
. max
Tolle
ranz
a
Dim
ensi
oni
Linea dello zero
Linea dello zero
Dim
ensi
oni
Scos
tam
nent
oin
f.
Scos
tam
nent
osu
p.
Zona ditolleranza
Paolo BertolaDIGIP
TOLLERANZA E LAVORAZIONE
Dimensioni
N. pezzi
Dimensioni
N. pezzi
-b +b+a-a
Paolo BertolaDIGIP
TOLLERANZA E LAVORAZIONE
Dimensioni
N. pezzi
Paolo BertolaDIGIP
TIPI DI ACCOPPIAMENTI
con interferenza con gioco incerto
INTERFERENZA
GIOCO
Paolo BertolaDIGIP
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’albero
Ø9,
7
Ø10
,1
Ø10
,3
Ø10
Gmin = Dmin - dmax = 10.1 – 10 = 0.1 mmGmax = Dmax - dmin = 10.3 – 9.7 = 0.6 mm
Paolo BertolaDIGIP
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 mmImax = dmax - Dmin = 20.3 – 19.7 = 0.6 mm
Ø20
Ø19
,7
Ø19
,9
Ø20
,3
Paolo BertolaDIGIP
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
Interferenza?
Ø19
,9
Ø20
Ø20
,4
Ø20
,3
Gmax = Dmax - dmin = 20.4 – 19.9 = 0.5 mmImax = dmax - Dmin = 20.3 – 20 = 0.3 mm
Gioco?
ACCOPPIAMENTO INCERTO
Paolo BertolaDIGIP
RIASSUMENDO
Paolo BertolaDIGIP
SISTEMA ISO DI TOLLERANZE EDACCOPPIAMENTI
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
FORO albero
Paolo BertolaDIGIP
GRUPPI DIMENSIONALI
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
Paolo BertolaDIGIP
GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATE (1/2)
Qualità dellalavorazione
Paolo BertolaDIGIP
GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATE (2/2)
Paolo BertolaDIGIP
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
ensi
oni
Scostamentofondamentale
Rispetto alla dimensione nominale
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POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (2/3)
Es
Ei
Paolo BertolaDIGIP
POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (3/3)
es
ei
Paolo BertolaDIGIP
SCOSTAMENTI FONDAMENTALI
Alberi– ei = es ‐ IT da a ad h– es = ei + ITda 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
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLE QUOTE CON TOLLERANZA(1/2) mediante la simbologia ISO
35 h
7
35 h 7dimensione
nominale
posizione
qualità
mediante gli scostamenti limite
30-0.02-0.05
30 0.1
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLE QUOTE CON TOLLERANZA(2/2)
mediante il simbolo della zona di tolleranza ISO e gli scostamenti limite
mediante le dimensioni finite
40 F7( )+0.050 +0.025
30.530.2
Paolo BertolaDIGIP
ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (1/3)
28 H7/h628 H7
h6 28 H7( )28 h6( )
+0.021 0
0-0.013
Paolo BertolaDIGIP
ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (2/3) 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
Paolo BertolaDIGIP
ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (3/3) 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
Paolo BertolaDIGIP
SISTEMA ISO DI TOLLERANZE ED ACCOPPIAMENTI
Paolo BertolaDIGIP
ESEMPIO
Accoppiamento: 45 H8/g7– Dimensione nominale: 45 mm– Tolleranza fondamentale foro IT8 = 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 = 0.025 mm– Scostamento fondamentale albero: es = – 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
ensi
oni
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
Paolo BertolaDIGIP
ESEMPIO
Accoppiamento: 30 H7/p6– Dimensione nominale: 30 mm– Tolleranza fondamentale foro IT7 = 0.021 mm– Scostamento fondamentale foro: Ei = 0 mm– Scostamento superiore foro: Es = Ei + IT = 0 + 0.021 mm = 0.021 mm– Dimensione minima foro: 30 mm– Dimensione massima foro: 30.021mm– Tolleranza fondamentale albero IT6 = 0.013 mm– 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
ensi
oni
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
Paolo BertolaDIGIP
GLI ACCOPPIAMENTI RACCOMANDATI
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
Prof. Paolo Bertola
University of BergamoDepartment of Management,Information and Production Engineering
ERRORI DI LAVORAZIONE E TOLLERANZETOLLERANZE GEOMETRICHE
CdL in INGEGNERIA DELLE TECNOLOGIE PER LA SALUTE
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
FINITURE SUPERFICIALI E RUGOSITÀ
Definizioni Indicazione della rugosità Esempi Criteri per la scelta
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
ELEMENTI PER DEFINIRE LA RUGOSITÀ
La lunghezza di valutazione viene scelta in modo da evitare l’influenza di irregolarità di tipo macrogeometrico
La lunghezza di valutazione viene suddivisa in 5 lunghezze più piccole (lunghezze di base) per evitare che valori anomali locali si ripercuotano su tutto il profilo
Paolo BertolaDIGIP
RUGOSITÀ (1/2)
nynyyy
Ra
....321 R = Roughnessa = arithmetical average
Paolo BertolaDIGIP
RUGOSITÀ (2/2)
Rugosità di una superficie: valore massimo di Ra tra quelli rilevati su zone di esplorazione diverse
Fig. 59
L
a dxyL
R0
1
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
Segni grafici e indicazioni complementari sullo stato delle superfici
richiesta lavorazione con asportazione di
materiale
non ammessa lavorazione con asportazione di
materiale
segno base
linea aggiunta per specificare caratteristiche
della superficie
indica tutte le superfici di contorno del profilo
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
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)
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
Indicazione numerica Per precisare un limite inferiore
e uno superiore
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
Il segno grafico deve poter essere letto dal basso o da destra
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici– lavorazione alle macchine utensili
– trattamento superficiale (prima e dopo tratt.)
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
Segni grafici perindicazione dei solchi
di rugosità
Paolo BertolaDIGIP
INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ
Conversione dei vecchi simboli di rugolsità nei valori Ra
UNIM 36
UNI 4600ISO 1302 I e II ed.(1978)
ISO 1302 III ed.(1992)
ISO 1302 IV ed.(2002)
UNI EN ISO 1302 (2004)
Significato
~ Superficie grezza
Superficie sgrossata
Superficie finita d’utensile
Superficie rettificata
Superficiesuperfinita
25 Ra 25 Ra 25
12.5
3.2
0.8
0.2
Ra 12.5
Ra 3.2
Ra 0.8
Ra 0.2
Ra 12.5
Ra 3.2
Ra 0.8
Ra 0.2
Paolo BertolaDIGIP
ESEMPIO
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
TOLLERANZE GEOMETRICHE
Classificazione Indicazione Elementi di riferimento Esempi
Paolo BertolaDIGIP
TOLLERANZE GEOMETRICHE (1/2)
UNI 7226 (ISO 1101)
Sono stabilite in funzione delle esigenze funzionali, di forma e dimensione
vincoli di rettilineità dell’assecilindricità della superficie
Paolo BertolaDIGIP
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 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
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
CLASSIFICAZIONE (2/2)
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
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 corrispondenza della linea di misura
Paolo BertolaDIGIP
ELEMENTI DI RIFERIMENTO
Paolo BertolaDIGIP
TOLLERANZE DI FORMA: ESEMPI
Rettilineità– linea, ma anche superfici
piane e cilindriche
Planarità
Circolarità Cilindricità
0,03
0,1
60,1
59,9
60
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
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
Paolo BertolaDIGIP
... RIASSUMENDO
Rugosità Tolleranze geometriche
Paolo BertolaDIGIP
LA PROSSIMA LEZIONE
Filettature– Concetti generali– Elementi di una filettatura– Tipi di filettature
Rappresentazione degli elementi filettati