Rugosità e Tolleranze geometriche

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1 Knowledge Aided Engineering Manufacturing and Related Technologies DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE Rugosità e Tolleranze geometriche Prof. Caterina Rizzi Dipartimento di Ingegneria 1 Finiture superficiali e rugosità Definizioni Indicazione della rugosità Esempi Criteri per la scelta 2 1

2 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 3 Rugosità (1/2) Fig. 58 y + y2 + y yn R a = n 1 R = Roughness a = arithmetical average 4 2

3 Rugosità (2/2) Fig Ra = L L 0 y dx Rugosità di una superficie: valore massimo di Ra tra quelli rilevati su zone di esplorazione diverse 5 Indicazione della rugosità (1/9) ISO

4 Indicazione della rugosità (2/9) Segni grafici e indicazioni complementari sullo stato delle superfici Segno grafico di base Superficie lavorata per asportazione truciolo Superficie da non lavorare con asportazione 7 Indicazione della rugosità (3/9) Per indicare delle caratteristiche specifiche Tutte le superfici devono avere lo stesso stato 8 4

5 Indicazione della rugosità (4/9) Indicazioni complementari a valore della rugosità in micrometri preceduto dal simbolo Ra b lavorazione, trattamento c altezza dell ondulazione in micrometri preceduta dalla lunghezza di base in millimetri d irregolarità della superficie e sovrammetallo di lavorazione f valore di rugosità diverso da Ra preceduto dal simbolo (es. Ry) 9 Indicazione della rugosità (5/9) Indicazione numerica (in mm) Per precisare un limite inferiore e uno superiore 10 5

6 Indicazione della rugosità (6/9) Il segno grafico deve poter essere letto dal basso o da destra 11 Indicazione della rugosità (7/9) Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici lavorazione m.u. trattamento superficiale (prima e dopo tratt.) 12 6

7 Indicazione della rugosità (8/9) Segni grafici per indicazione dei solchi di rugosità 13 Indicazione della rugosità (9/9) Conversione dei vecchi simboli di rugolsità nei valori Ra 14 7

8 Esempi (1/2) Indica la rugosità del pezzo limitato al tratto di lunghezza 2,5 mm: Ra = 0,8 mm misurata parallela al profilo con Rz = 1,6 mm misurata su 2,5 mm Altezza massima (Ry) non deve superare 3,5 mm Superficie avente valore massimo di rugosità di 1.2 mm 15 Esempi (2/2) 16 8

9 Criteri per la scelta della rugosità (1/3) RUGOSITA Ra m m APPLICAZIONE Piani di appoggio di micrometri, specchi e blocchi di riscontro 0.05 Facce calibri di officina e piani di appoggio comparatori 0.1 Facce calibri a corsoio, perni d articolazione, utensili di precisione, cuscinetti superfiniti, accoppiamenti stagni ad alta pressione in moto alternato, superfici accoppiate di parti in moto alternativo a tenuta di liquido sotto pressione e superfici levigate di tenuta senza guarnizione 0.2 Supporti alberi a gomito e alberi a camme, perno di biella, superficie camme, diametro cilindri pompe idrauliche, cuscinetti lappati, perni turbine, accoppiamenti stagni mobili a mano, guide tavole macchine utensili, reggispinta alte velocità, perni di alberi di rotori di turbine, di riduttori, ecc. 17 Criteri per la scelta della rugosità (2/3) RUGOSITA Ra mm APPLICAZIONE Alberi scanalati, cuscinetti alberi motore, diametro esterno stantuffi, diametro cilindri, perni grandi macchine elettriche, accoppiamenti alla pressa, gambo valvola, superfici di tenuta di seggi ed otturatori di valvole, saracinesche, ecc., perni di alberi a gomito e portate di linee d alberi, cuscinetti di metallo bianco, superfici di parti scorrevoli come pattini e relative guide Tamburi, freni, fori brocciati, cuscinetti bronzo, parti di precisione, denti ingranaggi, cuscinetti rettificati, superfici di tenuta di flange senza guarnizione, perni di alberi a gomito e portate di linee d alberi, cuscinetti di metallo bianco, superfici di parti scorrevoli come pattini e relative guide, superfici di tenuta dei seggi valvole motore Facce particolari di ingranaggi, alberi e fori ingranaggi, teste cilindro, scatole ingranaggi di ghisa, faccia pistone, superfici di tenuta di flange con guarnizioni metalliche Perni e cuscinetti per trasmissioni a mano, superfici di accoppiamento di parti fisse smontabili, (flange di accoppiatoi, imposte di centramento, ecc.) 6.3 Superfici di tenuta di flange con guarnizioni comuni 18 9

10 Criteri per la scelta della rugosità (3/3) Valori massimi di rugosità compatibili con tolleranza 19 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 20 10

11 Tolleranze geometriche Classificazione Indicazione Elementi di riferimento Esempi 21 Tolleranze geometriche (1/2) UNI 7226 (ISO 1101) stabilite in funzione delle esigenze funzionali, di forma e dimensione vincoli di rettilineità dell asse cilindricità della superficie 22 11

12 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. 23 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 24 12

13 Classificazione (2/2) 25 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 26 13

14 Indicazione delle tolleranze geometriche (2/2) LINEA O SUPERFICIE linea del contorno dell elemento o su una linea di prolungamento ASSE O PIANO MEDIANO in corrispondeza della linea di misuta 27 Elementi di riferimento 28 14

15 Tolleranze di forma: Esempi Rettilineità linea, ma anche sup. piane e cilindriche Planarità Circolarità Cilindricità 29 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 30 15

16 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 31 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 Due tipi di controllo: totale circolare 32 16

17 La prossima lezione Filettature Concetti generali Elementi di una filettatura Tipi di filettature Rappresentazione degli elementi filettati 33 Documentazione Sito Web Manuali UNIMI: Norme per il Disegno Tecnico, Vol I. e Vol. II, U.N.I., Milano E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno Tecnico Industriale, Vol. 1, 2, Edizioni Il Capitello, Torino,