TOLLERANZE DIMENSIONALI

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1 TOLLERANZE DIMENSIONALI PROF. CATERINA RIZZI DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA GESTIONALE, DELL INFORMAZIONE E DELLA PRODUZIONE î IN QUESTA LEZIONE Tolleranze dimensionali Definizione Tolleranza e Lavorazione Tipi di accoppiameng Sistema ISO di tolleranze ed accoppiameng Indicazione delle quote con tolleranza 1

2 î IL PROBLEMA Le quote o dimensioni (nominali) assegnate dal progeosta ad un pezzo sono riferite a superfici geometriche ideali, la cui esara realizzazione NON risulta possibile. Molteplici cause possono alterare i parametri di lavorazione e le condizioni operagve e produrre pezzi con forma e dimensioni differeng da quelle previste î QUINDI Il (bravo) progeosta deve sapere PREVEDERE e CONTROLLARE questo aspero L obieovo della produzione sarà quindi produrre pezzi con dimensione e forma adeguag per assolvere le funzione per la quale sono stag concepig e poter essere realizzag con cosg accerabili Il progeosta controlla la dualità ideale/reale mediante l assegnazione delle TOLLERANZE, ovvero dei limig di variabilità all interno dei quali le cararerisgche geometriche e dimensionali debbono essere contenug 2

3 î ERRORI DI LAVORAZIONE ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI ERRORI DIMENSIONALI Deviazione delle dimensioni reali da quelle nominali ERRORI GEOMETRICI Deviazione delle superfici reali da quelle nominali TOLLERANZE DIMENSIONALI ERRORI MICROGEOMETRICI ERRORI MACROGEOMETRICI RUGOSITA TOLLERANZE GEOMETRICHE î CONTROLLO DIMENSIONALE TRA DUE LIMITI Il caso più semplice è quello di esprimerne il valore limite superiori e inferiori all interno dei quali la dimensione reale è considerata ammissibile à pezzo conforme L indicazione di tolleranza assume il significato di Se la dimensione reale del diametro del cilindro è compresa tra i valori massimo e minimo indicag a disegno, il pezzo è accerabile, altrimeng è da rilavorare o scartare 3

4 î VERIFICA DIMENSIONALE TRA DUE LIMITI Può essere usato un calibro passa non passa Se il pezzo entrerà nel lato passa e non entrerà in quello non passa, la tolleranza sarà verificata e il pezzo sarà giudicato conforme. Lato NON PASSA alloggiamento di diametro minore Lato PASSA alloggiamento di diametro maggiore î... ALCUNE DEFINIZIONI ALBERO: Un generico componente a geometria esterna (pieno) FORO: Un generico componente a geometria interno (vuoto) DIMENSIONE NOMINALE: valore di riferimento per una data dimensione e rappresenta la quota ideale LINEA DELLO ZERO (vd. rappr. Grafica): linea rera rappresentante la dimensione nominale DIMENSIONI LIMITE, MINIMA E MASSIMA: le due dimensioni estreme ammissibili di un pezzo SCOSTAMENTO: differenza algebrica tra dimensione effeova 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 Dimensioni Scostamnento sup. Zona di tolleranza Scostamnento inf. Linea dello zero 4

5 î LA TOLLERANZA Definizione differenza tra la dimensione massima e minima (cioè intervallo entro il quale può oscillare la dimensione effeova): differenza algebrica tra scostamento superiore ed inferiore Tolleranza Dim. min Dim. max Dimensioni Scostamnento sup. Zona di tolleranza Scostamnento inf. Dimensioni Linea dello zero Linea dello zero î TOLLERANZA E LAVORAZIONE N. pezzi N. pezzi Dimensioni Dimensioni -b -a +a +b 5

6 î TOLLERANZA E LAVORAZIONE N. pezzi Dimensioni î TIPI DI ACCOPPIAMENTI con interferenza con gioco incerto INTERFERENZA GIOCO 6

7 î ACCOPPIAMENTO CON GIOCO Ø10 Ø9,7 Ø10,1 Ø10,3 G min = D min - d max = = 0.1 mm G max = D max - d min = = 0.6 mm 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 î ACCOPPIAMENTO CON INTERFERENZA Ø20,3 Ø20 Ø19,7 Ø19,9 I min = d min - D max = = 0.1 mm I max = d max - D min = = 0.6 mm 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 7

8 î ACCOPPIAMENTO INCERTO Interferenza? Ø20,3 Ø19,9 Ø20 Ø20,4 Gioco? G max = D max - d min = = 0.5 mm I max = d max - D min = = 0.3 mm 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 î ACCOPPIAMENTO ALBERO/FORO La cararerisgca di un accoppiamento dipende dalla posizione delle due zone di tolleranza di albero e foro T. foro T. albero T. albero T. foro Con gioco (mobile) Dim minima foro > Dim max albero Forzato (con interferenza) Dim max foro < Dim min albero T. foro T. albero Incerto Variabilità, può essere sia con gioco sia forzato 8

9 î RIASSUMENDO î SISTEMA ISO DI TOLLERANZE & ACCOPPIAMENTI UNI adora Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamento insieme di tolleranze e scostameng unificag e di accoppiameng tra alberi e fori foro albero Una tolleranza del sistema ISO viene dera tolleranza fondamentale e viene indicata con IT CaraRerisGche fondamentali dalle quali dipende la tolleranza dimensione nominale qualità della lavorazione posizione della zona di tolleranza rispero alla dimensione nominale 9

10 î GRUPPI DIMENSIONALI î GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATE (1/2) La norma ISO raggruppa le ampiezze della tolleranza in 20 classi dere gradi di tolleranza normalizzag (IT1 più preciso. IT18 più grossolano e IT0 e IT01 per applicazioni speciali). IT6 IT7 IT8 IT9. AMPIEZZA DELLA ZONA DI TOLLERANZA PRECISIONE 10

11 î GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATE TABELLE DI CALCOLO î POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (1/3) RispeRo alla dimensione nominale Designazione mediante una lerera o due maiuscola per fori pos H dera foro base minuscola per alberi pos h dera albero base Dimensioni Scostamento fondamentale Linea dello zero 11

12 î POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (2/3) 27 posizioni E i E s î POSIZIONE DELLA TOLLERANZA (3/3) e i e s 12

13 î TABELLE SCOSTAMENTI FORI î TABELLE SCOSTAMENTI ALBERI 13

14 î SCOSTAMENTI FONDAMENTALI Gli scostameng dei fori (eccero alcuni casi estremi) sono uguali, ma di segno opposto rispero a quelli degli alberi a parità di lerera Per le lerere K, M, N etc. dei fori occorre calcolare un coefficiente Δ come: Gli scostameng J S e j s prescrivono una ripargzione simmetrica dell ampiezza di tolleranza IT/2. î SCOSTAMENTI FONDAMENTALI SCOSTAMENTI DA A AD H SCOSTAMENTI DA K AD ZC Alberi e i = e s - IT da a ad h e s = e i + IT da j ad zc Fori Regola generale E s = E i +IT da A ad H E i = E s - IT da J ad ZC Regola speciale E s = - e i + Δ Δ = ITn- IT(n- 1) e i e s e s scostamento fondamentale neganvo SCOSTAMENTI DA A AD H E i E s E i scostamento fondamentale posinvo E i e i e s e i scostamento fondamentale posinvo SCOSTAMENTI DA K AD ZC E s E s scostamento fondamentale neganvo 14

15 î INDICAZIONE QUOTE CON TOLLERANZA mediante la simbologia ISO 35 h7 posizione 35 h 7 dimensione nominale qualità mediante gli scostameng limite Se uno scostamento è nullo va comunque indicato con 0 30 ± î INDICAZIONE QUOTE CON TOLLERANZA (2/2) mediante il simbolo della zona di tolleranza ISO e gli scostameng limite 40 F7 ( ) Casi pargcolari max 15

16 î TOLLERANZE GENERALI (UNI ISO 2768) Per evitare di dover indicare le tolleranze su ciascuna quota, è possibile indicare sopra il cargglio la classe di tolleranza che si riferisce a ture le quote non tollerate Es: Classe di precisione UNI ISO m Le tolleranze generali NON si applicano alle quote ausliarie î ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (1/3) 28 H7/h6 28 H7 h H7 ( ) h6 ( ) 16

17 î ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (2/3) SISTEMA DI ACCOPPIAMENTO FORO BASE: insieme sistemanco di accoppiamenn ovenun combinando alberi avenn diverse zone di tolleranza con un foro base avente posizione H Esempio: 18 H6/g5 î ACCOPPIAMENTI NEL SISTEMA ISO (3/3) SISTEMA DI ACCOPPIAMENTO ALBERO BASE: insieme sistemanco di accoppiamenn ovenun combinando fori avenn diverse zone di tolleranza con un albero base avente posizione h Esempio: 40 G7/h6 17

18 î GRADI DI TOLLERANZA E LAVORAZIONI (1/2) TAVORAZIONE TECNOLOGICA Lappatura ReOfica (cilindrica) ReOfica (piani) Brocciatura Tornitura Alesatura Fresatura Trapanatura Tranciatura Stampaggio Grado di tolleranza normalizzato Lav. Speciali Extra Preciso Preciso Medio Medio- Grossolano Grossolano Il grado di tolleranza normalizzato è streramente legato alla precisione di lavorazione Per il progeosta è necessario conoscere i livelli di precisione orenibili con le varie lavorazioni tecnologiche così da poter prevedere correramente la realizzabilità pragca dei componeng per i livelli di tolleranza scelg î GRADI DI TOLLERANZA E LAVORAZIONI (2/2) 18

19 î ACCOPPIAMENTI RACCOMANDATI î PER CONCLUDERE Il progeosta deve saper gesgre e controllare la differenza tra dimensioni ideali e reali. può inserire le tolleranze nelle dimensioni funzionali che vanno controllate per garangre la funzionalità del componente o dell assieme dove esso è inserito. Nel calcolo delle tolleranze si dovrà tenere in conto la Gpologia di accoppiamento e la precisione richiesta Il metodo ISO permere di indicare in maniera efficace e sintegca la tolleranze evidenziando la posizione e l ampiezza della zona di tolleranza, nonché i modi per indicarla a disegno 19

20 î ESEMPIO 1 (1/2) Esempio: Foro Ø12F7 1. Calcolo da tabella valore ampiezza zona di tolleranza IT7 per la classe dimensionale L ampiezza della zona di tolleranza è: 18 µm (0.018 mm) Caterina RIZZI Dipar.mento di Ingegneria Industriale î ESEMPIO 1 (2/2) Esempio: Foro Ø12F7 2. Calcolo da tabella la posizione F dello scostamento Inferiore EI Lo scostamento inferiore è: +16 µm ( mm) Es = Ei + IT Dim nominale Caterina RIZZI Dipar.mento di Ingegneria Industriale 20

21 î ESEMPIO 2 Dimensioni FORO Accoppiamento: 45 H8/g7 Dimensione nominale: 45 mm ALBERO Linea dello zero Tolleranza fondamentale foro IT8 = 39 µm = mm Scostamento fondamentale foro: E i = 0 Scostamento superiore foro: E s = E i + IT = mm = mm Dimensione minima foro: 45 + E i = 45 mm Dimensione massima foro: 45 + E s = = mm Tolleranza fondamentale albero IT7 = 25 µm = mm Scostamento fondamentale albero: e s = 9 µm = mm Scostamento inferiore albero: e i = e s IT = 9 (+25) = 34 µm = 0.034mm Dimensione massima albero: 45 + e s = mm Dimensione minima albero: 45 + e i = mm Gioco minimo: D min - d max = = mm Gioco massimo: D max - d min = = mm î ESEMPIO 3 Accoppiamento: 30 H7/p6 Dimensione nominale: 30 mm Dimensioni FORO ALBERO Linea dello zero Tolleranza fondamentale foro IT7 = 21 µm = mm Scostamento fondamentale foro: E i = 0 mm Scostamento superiore foro: E s = E i + IT = mm = mm Dimensione minima foro: 30 mm Dimensione massima foro: mm Tolleranza fondamentale albero IT6 = 13 µm = mm Scostamento fondamentale albero: e i = 0,022 mm Scostamento superiore albero: e s = 0,035 mm Dimensione massima albero: 30,035 mm Dimensione minima albero: 30,022 mm Interferenza minima: d min D max = = mm Interferenza massima: d max - D min = = mm 21

22 î... NELLA PROSSIMA LEZIONE Errori di lavorazione Finitura superficiale e rugosità Tolleranze geometriche 22