TOLLERANZE DIMENSIONALI

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI L AQUILA SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE ALL INSEGNAMENTO SECONDARIO TIROCINIO INDIRETTO TRASPOSIZIONE DIDATTICA A FREDDO TOLLERANZE DIMENSIONALI

2 Anno Accademico TEMPI 6h UNITA 1U.D. IMODULO MODULI Programmazione del corso di disegno tecnico III anno presso un istituto tecnico industriale I.T.I.S. CONTENUTI abcd- Introduzione al disegno tecnico test di ingresso sulle costruzioni geometriche disegni a mano libera uso strumenti di disegno Obiettivi Tutti gli studenti devono avere le medesime conoscenze di base -2-

3 8h 12 h 24 h 32 h 2U.D. 1U.D. 3MODULO 3U.D. 2MODULO 1U.D formati dei fogli da disegno squadrature e piegature dei fogli da disegno tipi,dimensioni, carattere uso delle linee nel disegno tecnico concetto di proiezioni proiezioni ortogonali e viste concetto di sezioni elementi convenzionalmente non sezionabili sezioni a strappo scala del disegno quotatura di dimensioni rettilinee quotatura di angoli e diametri quotatura in serie e in parallelo quotatura geometrica quotatura funzionale quotatura tecnologica 1. tolleranze dimensionali 2. tolleranze geometriche. 3. rugosità Conoscere i diversi tipi di linea e il loro utilizzo nei disegni tecnici Saper disegnare e posizionare correttamente viste e sezioni per definire l esatta configurazione del pezzo Saper quotare un disegno ed indicarne la scala di rappresentazione Conoscere l importanza della tolleranza è il suo utilizzo -3-

4 Unità Didattica TOLLERANZE DIMENSIONALI PREREQUISITI: a- Capacità di lettura del disegno tecnico; b- Conoscenza delle funzionalità dei componenti meccanici; OBIETTIVI: GENERALI: a- Concetto di intercambiabilità dei pezzi; SPECIFICI: b- Saper leggere una tolleranza; c- Saper scegliere una tolleranza; CONTENUTI abcdef- Dimensione nominale; Linea dello zero; Tolleranza; Accoppiamenti; Sistema foro base albero base; Indicazione tolleranze sui disegni; -4-

5 SUSSIDI a- fotocopie b- siti internet c- libro di testo STRUMENTI a- videoproiettore b- computer SPAZI a- aula (III classe Istituto Tecnico Industriale I.T.I.S.) METODOLOGIE DIDATTICHE a- lezioni frontali; b- esercitazioni; MODALITA DI VALUTAZIONE verifiche a- in itinere: discussione in classe, interrogazioni b- sommative: relazione, interrogazione orale, verifica RECUPERO a- Verifica sommativa -5-

6 A causa delle inevitabili imperfezioni insite in qualunque procedimento tecnologico, i pezzi ottenuti presentano dimensioni e forme reali che si discostano da quelle ideali riportate sui disegni. OBIETTIVO del progettista non è la costruzione della macchina perfetta, ma la costruzione di una macchina che risponda ai requisiti di funzionalità, durata ed economicità previste dal progetto. La differenza tra macchina ideale e quella reale non deve pregiudicare la funzione del pezzo -6-

7 Dimensione nominale D: quota assegnata dal progettista riferita a superfici geometriche ideali Dimensione effettiva De: dimensione reale del pezzo Dimensioni limiti S,I: valori massimo e minimo entro i quali può variare la dimensione effettiva senza pregiudicare la funzione del pezzo -7-

8 Tolleranza t: differenza tra le due dimensioni limiti Linea dello zero: nella rappresentazione grafica delle tolleranze è la linea che rappresenta la dimensione nominale Scostamenti s,i: differenza tra le dimensioni limiti e la dimensione nominale. Per convenzione si considerano positivi gli scostamenti sopra la linea dello zero e negativi quelli situati al di sotto -8-

9 ESEMPIO: Calcolo degli scostamenti t=s I = = 0.03 mm = 30 μm s = S D = = mm = -40 μm i=i D = = mm = -70 μm -9-

10 La necessità di rispettare i campi di tolleranza deriva sempre dalla necessità di montare il singolo pezzo, cioè di accoppiarlo ad un altro o a più pezzi con le caratteristiche di accoppiamento previste dal progetto

11 Il tipo più semplice di accoppiamento è quello costituito da un albero e dal suo alloggiamento (foro); nel seguito ci riferiremo, quindi, sempre ad accoppiamenti albero-foro, intendendo con il termine albero il pezzo, anche non cilindrico, del quale consideriamo la dimensione esterna e con il termine foro il pezzo, anche non cilindrico, di cui consideriamo la dimensione interna foro: pezzo, non necessariamente cilindrico, del quale viene considerata la dimensione interna albero: pezzo da accoppiare al precedente del quale viene considerata la dimensione esterna

12 caso a - il campo di tolleranza del foro sta completamente al di sopra del campo di tolleranza dell albero. Presi un qualsiasi albero ed un qualsiasi foro in tolleranza, l albero ha una dimensione effettiva sicuramente minore della dimensione effettiva del foro; i due pezzi si accoppiano liberamente e l accoppiamento si dice con gioco o mobile;

13 caso b - i campi di tolleranza dell albero e del foro hanno una parte in comune. Presi un qualsiasi albero ed un qualsiasi foro in tolleranza, possono aversi due casi: albero accoppiato con un foro di dimensione effettiva maggiore o albero accoppiato con un foro di dimensione effettiva minore; i due pezzi possono accoppiarsi liberamente oppure richiedere il forzamento dell uno nell altro. L accoppiamento si dice incerto; caso c - il campo di tolleranza del foro sta completamente al di sotto del campo di tolleranza dell albero. L albero ha dimensione effettiva maggiore di quella del foro; i due pezzi possono essere accoppiati solo mediante forzamento e l accoppiamento si dice con interferenza o stabile

14 Da quanto precedentemente detto, si ha che le condizioni di un accoppiamento dipendono dalla posizione che le zone di tolleranza del foro e dell albero presentano rispetto alla linea dello zero. Per definire ciò, si ricorre al concetto di scostamento, cioè alla distanza delle zone di tolleranza dalla linea dello zero. Per ogni zona di tolleranza si avranno uno scostamento superiore ed uno inferiore. Fori: Es = scostamento superiore Ei = scostamento inferiore Alberi: es = scostamento superiore ei = scostamento inferiore Detta IT la tolleranza, dalla figura seguente si ricava: Fori: IT = Es - Ei Alberi: IT = es - ei

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16 Il sistema ISO di tolleranza (UNI EN 20286/1-2) ha unificato, per ogni dimensione nominale, una gamma di qualità di tolleranza (ampiezza di tolleranza) e una gamma di posizioni di tolleranza rispetto alla linea dello zero. Il sistema ISO prevede 20 diverse qualità di tolleranza che definiscono l ampiezza della zona di tolleranza. Tale ampiezza è funzione della dimensione nominale. A parità di grado di precisione, ad esempio a parità di tipo di lavorazione, si ottengono infatti variazioni crescenti all aumentare della dimensione del pezzo. La qualità di tolleranza è indicata dalle sigle IT 0, IT 01, IT 1, IT 2..IT 18, con precisione decrescente

17 Tabella QUALITA

18 Lavorazioni ed applicazioni tipiche corrispondenti ai gradi di tolleranza

19 La posizione della tolleranza rispetto alla linea dello zero è definita da uno dei due scostamenti detto scostamento fondamentale. Es. 20 e7 qualità Scostamento

20 Lo scostamento fondamentale, funzione della dimensione nominale, è quello che definisce il limite più vicino alla linea dello zero. L altro scostamento si ottiene sommando o sottraendo il valore della tolleranza. Sistema albero base - lo scostamento superiore dell albero viene posto uguale a zero e la zona di tolleranza sta tutta al disotto della linea dello zero. Le varie condizioni di accoppiamento si hanno posizionando la tolleranza del foro

21 Sistema foro base - lo scostamento inferiore del foro viene posto uguale a zero e la zona di tolleranza sta tutta al disopra della linea dello zero. Le varie condizioni di accoppiamento si hanno posizionando la tolleranza dell albero

22 Scostamenti fondamentali per alberi (μm)

23 ESEMPIO: 20 e7-23 -

24 posizione e es = -40 (tabella scostamenti) IT7 t = 21 μm (tabella qualità) ei= es t = = Scostamenti fondamentali per fori (μm)

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26 Nelle tre tabelle seguenti sono riportati alcuni accoppiamenti foro base e albero base di uso comune con le loro caratteristiche e l indicazione dei tipici campi di impiego

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28 Indicazioni delle tolleranze nei disegni 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: Le tolleranze ISO possono essere indicate mediante la sola quota nominale seguita dal simbolo alfanumerico ISO corrispondente, ma per motivi di praticità di costruzione e controllo, si possono aggiungere tra parentesi gli scostamenti relativi:

29 Nell indicazione della tolleranza, i relativi scostamenti devono essere scritti uno sotto l altro: sopra si scrive sempre lo scostamento superiore e sotto quello inferiore. 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 - come da figura a lato: Nel caso di tolleranze relative a dimensioni angolari, a fianco alcuni esempi: Quando per particolari esigenze si quota un insieme, le quote di ciascun elemento devono essere precedute dalla denominazione dell elemento cui le quote si riferiscono (caso a), oppure dal riferimento dell elemento stesso (caso b). In entrambi i casi, la quota del foro è sempre scritta sopra la linea di misura e quella dell albero

30 Se si quota un accoppiamento ISO, si devono indicare i simboli delle tolleranze mentre la dimensione nominale dei due elementi viene riportata una sola volta; il simbolo del foro viene posto sopra la linea mentre quello dell albero

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32 Per non appesantire la quotatura, senza lasciare indefinite alcune tolleranze, la norma UNI 22768/1 stabilisce le tolleranze generali per le dimensioni prive di indicazioni specifiche L utilizzo di questa tabella deve essere indicato nei pressi o all interno del riquadro delle iscrizioni, precisando la classe di tolleranza scelta: ISO m La norma prescrive tabelle apposite per smussi, raccordi e dimensioni angolari

33 Compito di Disegno Meccanico Dato il particolare di figura (albero), il candidato lo rappresenti nel minor numero di viste possibili (con eventuali sezioni), quotandolo ed indicando, ove necessario, tolleranze dimensionali e geometriche. N.B: alla consegna restituire anche questo testo e indicare sul compito nome, cognome e numero di matricola. Tempo: 1 h

34 Compito di Disegno Meccanico Dato il particolare di figura (albero), il candidato lo rappresenti nel minor numero di viste possibili (con eventuali sezioni), quotandolo ed indicando, ove necessario, tolleranze dimensionali e geometriche. N.B: alla consegna restituire anche questo testo e indicare sul compito nome, cognome e numero di matricola. Tempo: 1 h