TOLLERANZE GEOMETRICHE

TOLLERANZE GEOMETRICHE 242 Classificazione delle tolleranze geometriche Le tolleranze geometriche tengono conto degli errori di forma che le superfici reali hanno rispetto a quelle ideali indicate a disegno. Una tolleranza geometrica stabilisce lo spazio (area o volume) entro il quale deve trovarsi l elemento oggetto della tolleranza stessa. Le tolleranze geometriche sono oggetto della norma UNI 7226/1 (ISO 1101). Le tolleranze geometriche si possono suddividere nelle seguenti quattro categorie: Tolleranze di forma Stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto alla forma ideale riportata a disegno. Sono tolleranze assolute (tranne alcune eccezioni) in quanto non necessitano, per essere definite, di elementi di riferimento. Tolleranze di orientamento Stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto ad uno o più elementi di riferimento. Tolleranze di posizione Stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto ad una posizione ideale stabilita a disegno con riferimento ad uno o più elementi assunti come riferimento. Tolleranze di oscillazione Stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto ad una rotazione del pezzo attorno ad un asse di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 243 1

Tolleranze geometriche Vengono qui trattate le tolleranze geometriche di seguito elencate. Rettilineià Planarità Circolarità Cilindricità. Tolleranze di forma Tolleranze di posizione Localizzazione Simmetria Concentricità e coassialità Parallelismo. Ortogonalità Tolleranze di orientamento Tolleranze di oscillazione Oscillazione circolare radiale. Oscillazione circolare assiale Appunti di Disegno Tecnico Industriale 244 Tolleranza di rettilineità (1) La tolleranza di rettilineità stabilisce i limiti di variabilità di un elemento rettilineo reale (spigolo) o ideale (asse o generatrice di una superficie). La zona di tolleranza è limitata da due rette parallele distanti t. Ogni linea della superficie superiore parallela al piano di proiezione deve compresa tra due rette parallele distanti 0.1 mm. Ogni parte della generatrice del cilindro avente lunghezza 200 mm deve essere compresa tra due rette parallele distanti 0.1 mm in un piano contenente l asse. Attenzione: non viene data nessuna indicazione sull orientamento delle linee che definiscono la zona di tolleranza. La tolleranza di rettilineità applicata ad una superficie piana controllo solo la rettilineità nella direzione parallela al piano di proiezione. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 245 2

Tolleranza di rettilineità (2) Tolleranza di rettilineità specificata su due piani ortogonali. Volume di tolleranza definito da un prisma. L asse della barra deve essere compreso in un parallelepipedo avente larghezza 0.1 mm nel piano verticale e 0.2 mm nel piano orizzontale. La zona di tolleranza è limitata da un parallelepipedo di sezione t 1 x t 2. Attenzione: un indicazione di questo tipo specifica che la tolleranza è da intendersi come applicata all asse. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 246 Tolleranza di rettilineità (3) Volume di tolleranza definito da un cilindro. L asse del cilindro deve essere compreso in una zona cilindrica avente diametro 0.08 mm. La zona di tolleranza è limitata da un cilindro di diametro t. Attenzione: il simbolo ø che precede il valore della tolleranza indica che si sta specificando una zona di tolleranza cilindrica. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 247 3

Tolleranza di circolarità Una tolleranza di circolarità definisce una zona di tolleranza delimitata da due cerchi concentrici. La circonferenza di ciascuna sezione trasversale deve essere compresa tra due circonferenze complanari e concentriche i cui raggi differiscano per 0.1 mm. La zona di tolleranza è limitata da due cerchi concentrici i cui raggi differiscono per il valore t. La circonferenza di ciascuna sezione trasversale deve essere compresa tra due circonferenze complanari e concentriche i cui raggi differiscano per 0.03 mm. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 248 Tolleranza di planarità La tolleranza di planarità specifica una zona tridimensionale limitata da due piani tra loro paralleli con una distanza uguale al valore della tolleranza specificata. La superficie considerata deve essere compresa tra due piani paralleli distanti 0.08 mm. La zona di tolleranza è limitata da due piani paralleli distanti t. Attenzione: non viene data nessuna indicazione sull orientamento dei piani che definiscono la zona di tolleranza. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 249 4

Tolleranza di cilindricità La tolleranza di cilindricità specifica una zona tridimensionale limitata da due cilindri concentrici. La superficie considerata deve essere compresa tra due cilindri concentrici i cui raggi differiscono per 0.1 mm. La zona di tolleranza è limitata da due cilindri concentrici i cui raggi differiscono del valore t. Attenzione: non viene data nessuna indicazione sull orientamento degli assi dei cilindri che definiscono la zona di tolleranza. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 250 Elementi di riferimento Le tolleranze viste finora (tolleranze di forma) non hanno bisogno, per essere assegnate, di elementi di riferimento. Le tolleranze introdotte da qui a seguire necessitano, invece, dell assegnazione di uno o più elementi di riferimento. Gli elementi di riferimento possono essere di due tipi: elementi dimensionabili (ad es. scanalatura, foro, perno) ed elementi non dimensionabili (ad es. superficie piana). Indicazione di riferimenti non dimensionabili Indicazione di riferimenti dimensionabili L elemento di riferimento è identificato da un riquadro con lettera collegato ad un triangolo nero o bianco posto sull elemento di riferimento o sul suo prolungamento (ma chiaramente separato dalla linea di misura) L elemento di riferimento è identificato da un riquadro con lettera collegato ad un triangolo nero posto direttamente sulla linea di misura Appunti di Disegno Tecnico Industriale 251 5

Riferimenti: definizioni I riferimenti ed i sistemi di riferimento delle tolleranze geometriche, le loro definizioni, le realizzazioni pratiche e la loro indicazione a disegno sono oggetto della norma UNI ISO 5459. La norma fornisce le seguenti definizioni: Riferimento: forma geometrica teoricamente esatta (asse, piano, retta) a cui si riferiscono gli elementi soggetti a tolleranza. Elemento di riferimento: elemento reale di un pezzo (spigolo, superficie, foro) che si utilizza per determinare la posizione di un riferimento. Riferimento parziale: punto, linea o zona limitata sul pezzo da fabbricare che deve essere utilizzato in rapporto ai mezzi di fabbricazione e controllo, allo scopo di definire i riferimenti richiesti e per soddisfare le necessità funzionali. Sistema di riferimenti: sistema che consiste in un gruppo di due o più riferimenti separati, utilizzato come elemento di riferimento combinato per un elemento soggetto a tolleranza. Elemento di riferimento simulato: superficie reale, di forma adeguata e sufficientemente precisa (piano di riscontro, blocchetto, ecc) in contatto con l elemento (o gli elementi) di riferimento e utilizzata per stabilire il riferimento (o i riferimenti). Appunti di Disegno Tecnico Industriale 252 Determinazione dei riferimenti Gli elementi di riferimento sono, abbiamo visto, parti di un pezzo reale (spigoli, superfici, fori) utilizzati per determinare i riferimenti. A causa delle imprecisioni nelle superfici risulta difficile, se non impossibile determinare i riferimenti a partire dagli elementi di riferimento. Si adotta quindi il concetto di elemento di riferimento simulato, intendendo con esso una superficie reale di forma adeguata e realizzata con sufficiente precisione, in contatto con l elemento di riferimento, utilizzata per stabilire il riferimento. Si parla anche di elementi di riferimento come materializzazione pratica dei riferimenti. Riferimento Elemento di riferimento Determinazione del riferimento Asse di un foro Asse di un albero Appunti di Disegno Tecnico Industriale 253 6

Determinazione dei riferimenti (segue) Riferimento Elemento di riferimento Determinazione del riferimento Superficie piana Piano mediano Appunti di Disegno Tecnico Industriale 254 Indicazione di riferimento e sistemi di riferimento nel riquadro della tolleranza Possono darsi diversi casi, di seguito riassunti. Riferimento costituito da un unico elemento Se il riferimento è costituito da un unico elemento si indica con una sola lettera nella terza casella del riquadro della tolleranza Riferimento comune costituito da un due elementi Se il riferimento comune è costituito da due elementi si indica con due lettere separate da un tratto nella terza casella del riquadro della tolleranza. Nell esempio di figura l elemento di riferimento è da intendersi nel seguente modo: l asse dei più piccoli cilindri coassiali circoscritti. Sistema di riferimento costituito da due o più elementi Quando un sistema di riferimento è costituito da riferimenti multipli le lettere sono indicate nella terza e nelle successive caselle, secondo l ordine dei riferimenti. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 255 7

Ordine dei riferimenti L ordine dei riferimenti nel riquadro delle tolleranze è determinante in quanto indica la successione delle operazioni di controllo. Come si può vedere in figura, il valore delle quote da controllare cambia a seconda della sequenza di appoggio del pezzo sugli elementi di riferimento simulati. Elementi di riferimento simulati Elementi di riferimento simulati Appunti di Disegno Tecnico Industriale 256 Sistema di riferimenti in tre piani Le tolleranze di orientamento fanno di solito riferimento ad uno o la più due piani di riferimento. Le tolleranze di posizione, invece, possono richiedere un sistema di riferimenti costituito da tre piani ortogonali tra loro. Nella pratica i piani di riferimento possono essere costituiti da un piano di riscontro, un dispositivo di serraggio o una tavola di macchina utensile. Resta, di solito, stabilito un ordine di priorità tra tali piani (riferimento primario, secondario e terziario) Quando i piani di riferimento sono definiti a partire da riferimenti parziali si applica il seguente schema: riferimento primario = 3 riferimenti parziali; riferimento secondario = 2 riferimenti parziali; riferimento terziario = 1 riferimento parziale Appunti di Disegno Tecnico Industriale 257 8

Riferimenti parziali I riferimenti parziali si introducono quando l elemento di riferimento è una superficie ampia. Ciò può infatti dar luogo a dei problemi di ripetibilità delle misure. I riferimenti parziali sono costituiti da: punti, linee, aree di contatto piane o cilindriche. Indicazione dei riferimenti parziali I riferimenti parziali sono indicati da un quadrante diviso in due caselle e da una line a orizzontale. Nella casella inferiore si indica una lettera (elemento di riferimento) ed un numero (numero del riferimento parziale). Nella casella superiore possono essere riportate indicazioni aggiuntive (ad es. l ampiezza della zona del riferimento parziale). Il riferimento parziale vero e proprio è indicato da una croce se trattasi di un punto; da due croci unite con tratto continuo se trattasi di linea; da una zona tratteggiata delimitata da linea mista fine se trattasi di una parte di superficie piana o cilindrica. Punto Linea Area Appunti di Disegno Tecnico Industriale 258 Applicazione dei riferimenti parziali Nell esempio in figura i riferimenti parziali sono utilizzati per definire un sistema di riferimento in tre piani. Il riferimento primario è definito dalla terna di punti A1, A2 e A3; il secondario dalla coppia B1 e B2; il terziario dal punto C1. B1 C1 B2 A2 A3 A1 Esempio di possibile attrezzatura per il controllo del pezzo. I perni definiscono punti di appoggio corrispondenti ai riferimenti parziali. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 259 9

Tolleranza di parallelismo di una linea rispetto ad una retta di riferimento (I) Una tolleranza di parallelismo è una tolleranza di orientamento che può essere associata ad una linea, asse o superficie rispetto ad un elemento di riferimento. L asse con tolleranza deve essere compreso tra due rette distanti 0.1 mm, parallele all asse di riferimento e poste sul piano verticale (ortogonale al piano di proiezione). L asse con tolleranza deve essere compreso tra due rette distanti 0.1 mm, parallele all asse di riferimento e poste sul piano orizzontale (ortogonale al piano di proiezione). piana limitata da due rette parallele distanti t. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 260 Tolleranza di parallelismo di una linea rispetto ad una retta di riferimento (II) definita da un parallelepipedo di dimensioni t 1 x t 2. oppure L asse con tolleranza deve essere compreso in un parallelepipedo avente larghezza 0.2 mm nella direzione orizzontale e 0,1 mm nella direzione verticale, parallelo all asse di riferimento A. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 261 10

Tolleranza di parallelismo di una linea rispetto ad una retta di riferimento (III) L asse con tolleranza deve essere compreso in una zona cilindrica avente diametro di 0.03 mm, parallela all asse di riferimento A. delimitata da un cilindro di diametro t con asse parallelo alla retta di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 262 Tolleranza di parallelismo di una linea rispetto ad una superficie di riferimento L asse del foro deve essere compreso entro due piani distanti 0.01 mm e paralleli alla superficie B di riferimento. delimitata da due piani paralleli distanti t e paralleli alla superficie di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 263 11

Tolleranza di parallelismo di una superficie rispetto ad una retta di riferimento La superficie con tolleranza deve essere compresa tra due piani distanti 0,1 mm e paralleli all asse C del foro. delimitata da due piani paralleli distanti t e paralleli alla retta di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 264 Tolleranza di parallelismo di una superficie rispetto ad una superficie di riferimento La superficie con tolleranza deve essere compresa tra due piani paralleli distanti 0,01 mm e paralleli alla superficie di riferimento D. delimitata da due piani paralleli distanti t e paralleli alla superficie di riferimento. Tutti i punti della superficie con tolleranza presi in una posizione qualsiasi su una lunghezza di 100 mm, devono essere compresi tra due piani paralleli distanti 0,01 mm e paralleli alla superficie di riferimento A. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 265 12

Tolleranza di perpendicolarità di una linea rispetto ad una retta di riferimento Una tolleranza di perpendicolarità, analogamente a quella di parallelismo, è una tolleranza di orientamento che può essere associata ad una linea, asse o superficie rispetto ad un elemento di riferimento. L asse del foro (obliquo)con tolleranza deve essere compreso tra due piani paralleli distanti 0.06 mm, e perpendicolari all asse del foro orizzontale A. piana delimitata da due rette parallele distanti t. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 266 Tolleranza di perpendicolarità di una linea rispetto ad una superficie di riferimento (I) L asse del cilindro deve essere compreso tra due piani paralleli distanti 0,1 mm e perpendicolari al piano di riferimento. piana (definita dal piano di proiezione) delimitata da due rette parallele distanti t e perpendicolari al piano di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 267 13

Tolleranza di perpendicolarità di una linea rispetto ad una superficie di riferimento (II) definita da un parallelepipedo di sezione t 1 x t 2. Perpendicolare al piano di riferimento. L asse del cilindro deve essere compreso in un parallelepipedo avente sezione 0,1 x 0,2 mm perpendicolare alla superficie di riferimento. L asse del cilindro deve essere compreso in una zona cilindrica avente diametro 0.01 mm con asse perpendicolare alla superficie di riferimento A. limitata da un cilindro di diametro t con asse perpendicolare al piano di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 268 Tolleranza di perpendicolarità di una superficie rispetto ad una retta di riferimento La superficie oggetto della tolleranza deve essere compresa tra due piani paralleli distanti 0.08 mm e perpendicolari all asse A. definita da due piani paralleli distanti t e perpendicolari alla retta di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 269 14

Tolleranza di perpendicolarità di una superficie rispetto ad una superficie di riferimento La superficie con tolleranza deve essere compresa tra due piani paralleli distanti 0.08 mm e perpendicolari alla superficie di riferimento A. definita da due piani paralleli distanti t e perpendicolari alla superficie di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 270 Tolleranza di localizzazione di una linea (I) Una tolleranza di localizzazione stabilisce dei limiti rispetto allo spostamento consentito ad un elemento geometrico rispetto ad una posizione teoricamente esatta. Si considera qui il caso della tolleranza di localizzazione di una linea. definita da un parallelepipedo di sezione t 1 x t 2 avente asse nella posizione teorica indicata. Ciascuno degli assi dei fori deve essere compreso in un parallelepipedo di larghezza 0,05 mm e 0,2 mm con asse ortogonale al piano di proiezione giacente nella posizione teorica esatta del foro considerato. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 271 15

Tolleranza di localizzazione di una linea (II) definita da un cilindro di diametro t avente asse nella posizione teorica indicata. Ciascuno degli assi dei fori deve essere compreso in un cilindro di diametro 0,1 mm e 0,2 mm con asse ortogonale al piano di proiezione giacente nella posizione teorica esatta del foro considerato. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 272 Tolleranza di simmetria Una tolleranza di simmetria stabilisce i limiti di variabilità di elementi posti simmetricamente rispetto ad un piano o ad un asse. definita da due piani paralleli distanti t e disposti simmetricamente rispetto all asse (o al piano) mediano di riferimento. Il piano mediano della scanalatura deve essere compreso tra due piani paralleli distanti 0,08 mm e disposti simmetricamente rispetto al piano mediano dell elemento di riferimento A. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 273 16

Tolleranza di concentricità Una tolleranza di concentricità stabilisce i limiti di variabilità di elementi posti concentricamente rispetto ad un dato punto di riferimento. Il centro del cerchio esterno deve essere compreso entro un cerchio di diametro 0,01 mm concentrico al centro di riferimento A. definita da un cerchio di diametro t il cui centro coincide con il punto di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 274 Tolleranza di coassialità Una tolleranza di coassialità controlla l errore di posizione relativo ad elementi geometrici che hanno lo stesso asse di simmetria. L asse del cilindro oggetto della tolleranza deve essere compreso entro un cilindro di diametro 0,08 mm di asse A- B. definita da un cilindro di diametro t il cui asse coincide con l asse di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 275 17

Tolleranza di oscillazione circolare radiale Una tolleranza di oscillazione controlla l errore di forma e di orientamento di una superficie durante una rotazione attorno ad un asse di riferimento. L oscillazione radiale non deve essere maggiore di 0,1 mm in ogni piano di misura durante una rotazione completa attorno all asse A- B. definita, in ogni piano di misura perpendicolare all asse di rotazione, da due cerchi concentrici i cui raggi differiscono per il valore t ed il cui centro coincide con l asse. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 276 Tolleranza di oscillazione circolare assiale L oscillazione assiale non deve essere maggiore di 0,1 mm su ogni posizione di misura durante una rotazione completa attorno all asse di riferimento D. definita, per ogni posizione radiale, da due circonferenze distanti t (in direzione assiale), il cui asse coincide con l asse di riferimento. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 277 18

Tolleranze geometriche generali (I) Le tolleranze geometriche generali si applicano agli elementi geometrici che non sono oggetto di specifica tolleranza. La norma UNI EN 22768/2 definisce 3 diverse classi di tolleranza (H, K e L) per le seguenti tolleranze geometriche: rettilineità, planarità, perpendicolarità, simmetria e oscillazione circolare. Classe H K L Fino a 10 0,02 0,05 0,1 Tolleranze generali di rettilineità e planarità (campi di dimensioni in mm) Oltre 10 fino a 30 0,05 0,1 0,2 Oltre 30 fino a 100 0,1 0,2 0,4 Oltre 100 fino a 300 0,2 0,4 0,8 Oltre 300 fino a 1000 0,3 0,6 1,2 Oltre 1000 fino a 3000 0,4 0,8 1,6 H K L Classe Tolleranze generali di perpendicolarità (per campi di lunghezze del lato minore) Fino a 100 0,2 0,4 0,6 Oltre 100 fino a 300 0,3 0,6 1,0 Oltre 300 fino a 1000 0,4 0,8 1,5 Oltre 1000 fino a 3000 0,5 1,0 2 Appunti di Disegno Tecnico Industriale 278 Tolleranze geometriche generali (II) Classe Tolleranze generali di simmetria (per campi di lunghezze) Fino a 100 Oltre 100 fino a 300 Oltre 300 fino a 1000 Oltre 1000 fino a 3000 H 0,5 0,5 0,5 0,5 K 0,6 0,6 0,8 1,0 L 0,6 1,0 1,5 2 Classe Tolleranze generali di oscillazione circolare H K L 0,1 0,2 0,5 Tolleranze geometriche generali di circolarità Uguale alla tolleranza dimensionale sul diametro Tolleranze generali di coassialità Non stabilite Tolleranze generali di cilindricità Non stabilite delle tolleranze generali prevede il richiamo alla norma ISO 2768: Tolleranze generali secondo ISO 2768 - mk Appunti di Disegno Tecnico Industriale 279 19

Interdipendenza tra tolleranze geometriche e dimensionali La norma UNI ISO 8015 stabilisce come regola base il principio di indipendenza: ciascuna prescrizione dimensionale o geometrica deve essere rispettata in se stessa (in modo indipendente) salvo non sia specificata una relazione particolare. In mancanza di indicazioni specifiche la tolleranza geometrica si applica senza tener conto della dimensione dell elemento e le due prescrizioni sono trattate come prescrizioni tra loro indipendenti. Ciò significa che una tolleranza dimensionale limita unicamente le dimensioni locali (misurati tra due punti) di un elemento, ma non gli scostamenti di forma. Le tolleranze geometriche, invece, limitano lo scostamento di un elemento con riferimento alla sua forma, orientamento o posizione, indipendentemente dalle sue dimensioni locali reali. L interdipendenza tra forma e dimensioni può tuttavia essere introdotta attraverso due concetti esigenza di inviluppo; principio di massimo materiale. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 280 Tolleranze e requisiti funzionali Il principio di indipendenza stabilisce delle condizioni che, in alcuni casi, possono risultare troppo onerose e portare allo scarto di pezzi che potrebbero essere accettati da un punto di vista funzionale. Ciò è dovuto al fatto che non si contempla la possibilità che errori geometrici ed errori dimensionali possano tra loro compensarsi e salvaguardare così la funzionalità del pezzo. L assegnazione delle tolleranze dimensionali e geometriche va vista, infatti, non tanto in sé, ma in quanto finalizzata al rispetto di un determinato requisito funzionale. Componente 1 ESEMPIO 1 ESEMPIO 2 Componente 1 Componente 2 Componente 2 Requisito funzionale Poter inserire il componente 2 nel componente 1 (o viceversa) con un certo gioco (non pregiudica la funzionalità quanto l accoppiamento sia lasco). Requisito funzionale Poter inserire il componente 2 nel componente 1 (o viceversa) con un certo gioco (non pregiudica la funzionalità quanto l accoppiamento sia lasco). Appunti di Disegno Tecnico Industriale 281 20

Esigenza di inviluppo L esigenza di inviluppo (UNI ISO 8015), indicata a disegno con il simbolo E cerchiato, stabilisce che la forma di un elemento non deve mai superare l inviluppo della forma perfetta corrispondente alla condizione di massimo materiale. L esigenza di inviluppo può applicarsi ad un elemento isolato (es. cilindro), o ad un elemento definito da due superfici piane parallele. 1) Ciascun diametro locale dell albero può variare tra ø 149,96 e ø 150 mm. 2) Tutto l albero deve stare nell inviluppo di forma perfetta di ø 150 mm. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 282 Principio di massimo materiale Il principio di massimo materiale tiene conto del fatto che le tolleranze di forma o di posizione prescritte possono essere ampliate quando le dimensioni effettive non raggiungono le condizioni di massimo materiale. In un accoppiamento tra due componenti la capacità dei particolari di contenere errori geometrici entro i limiti delle tolleranze dimensionali assegnate è massima nella condizione di minimo materiale, mentre si riduce a zero in condizione di massimo materiale (condizione più sfavorevole). Si può quindi volere che il contemporaneo rispetto dei limiti imposti dalle tolleranze geometriche e da quelle dimensionali avvenga solo nella condizione più sfavorevole (di massimo materiale), e che quindi la tolleranza geometrica prescritta possa essere aumentata quando lo stesso elemento non si trovi nella condizione di massimo materiale. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 283 21

Esempio: applicazione al caso di tolleranza di localizzazione Considerando i componenti dell esempio 1 si osserva che sulla possibilità di accoppiamento influiscono il diametro dei fori e dei perni e la relativa tolleranza (tolleranza dimensionale) nonché l interasse tra i fori e i perni e la relativa tolleranza (tolleranza geometrica di localizzazione). Concentriamoci sul componente 2: ai fini dell accoppiamento occorre verificare il diametro dei perni e l interasse. Principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di localizzazione. Leggiamo: la tolleranza di localizzazione è per il caso in cui i diametri dei perni siano nelle condizioni di massimo materiale Perni al limite superiore della tolleranza dimensionale. La tolleranza geometrica deve essere rispettata rigorosamente. Perni al limite inferiore della tolleranza dimensionale. La zona di tolleranza geometrica può essere incrementata di (d max d min ) (bonus) Appunti di Disegno Tecnico Industriale 284 Esempio: applicazione al caso di tolleranza di perpendicolarità Considerando i componenti dell esempio 2, concentriamoci sulla base con il perno. Si osserva che sulla possibilità di accoppiamento influiscono il diametro del perno e la relativa tolleranza tolleranza di perpendicolarità. Principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di perpendicolarità. Leggiamo: la tolleranza di perpendicolarità del perno rispetto alla base è per il caso in cui il diametro del perno sia nelle condizioni di massimo materiale Perno al limite superiore della tolleranza dimensionale. La tolleranza geometrica deve essere rispettata rigorosamente. Perno al limite inferiore della tolleranza dimensionale. La zona di tolleranza geometrica può essere incrementata di 0,02 mm (bonus) Appunti di Disegno Tecnico Industriale 285 22

Esempio: applicazione al caso di tolleranza di parallelismo Consideriamo ora un caso simile al precedente dove all asse del perno è applicata una tolleranza di parallelismo rispetto ad una superficie piana, oltre che ad un esigenza di inviluppo. Principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di perpendicolarità. Leggiamo: la tolleranza di parallelismo dell asse rispetto alla superficie A è per il caso in cui il diametro del perno sia nelle condizioni di massimo materiale. Inoltre: la forma del perno non deve superare la geometria di inviluppo corrispondete alla condizione di massimo materiale. Perno al limite superiore della tolleranza Perno al limite inferiore della tolleranza dimensionale. La tolleranza geometrica deve dimensionale. La zona di tolleranza geometrica può essere rispettata rigorosamente. essere incrementata di (d max d min = 0,1mm) (bonus) Appunti di Disegno Tecnico Industriale 286 Esempio: applicazione al caso di tolleranza di rettilineità Consideriamo ora l esempio del principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di rettilineità relativa all asse di un perno. Principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di perpendicolarità. Leggiamo: la tolleranza di rettilineità dell asse è per il caso in cui il diametro del perno sia nelle condizioni di massimo materiale Perno al limite superiore della tolleranza dimensionale. La tolleranza geometrica deve essere rispettata rigorosamente. Perno al limite inferiore della tolleranza dimensionale. La zona di tolleranza geometrica può essere incrementata di 0,2 mm (bonus) Appunti di Disegno Tecnico Industriale 287 23

Esempio: applicazione al caso di tolleranza di inclinazione Consideriamo ora l esempio del principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di inclinazione relativa all asse di un foro. Principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di inclinazione. Leggiamo: la tolleranza di inclinazione dell asse rispetto alla superficie A per il caso in cui il diametro del perno sia nelle condizioni di massimo materiale Foro al limite superiore della tolleranza dimensionale. La tolleranza geometrica deve essere rispettata rigorosamente. Foro al limite inferiore della tolleranza dimensionale. La zona di tolleranza geometrica può essere incrementata di (D max D min = 0,16 mm) (bonus) Appunti di Disegno Tecnico Industriale 288 Esempio: applicazione al caso di tolleranza di coassialità Consideriamo ora l esempio del principio di massimo materiale applicato alla tolleranza di coassialità relativa a due parti cilindriche. La dimensione locale dell elemento deve essere compresa tra Ø 12 e Ø 11,95 mm. L elemento deve essere contenuto nell inviluppo di forma perfetta avente diametro Ø 12,4 mm e coassiale con l asse di riferimento A quando A è in condizione di massimo materiale. L asse dell elemento A può variare rispetto alla condizione ideale se l elemento non è in condizione di massimo materiale Quando entrambi i cilindri sono in condizioni di massimo materiale l asse del cilindro oggetto di tolleranza deve essere contenuto nella zona di coassialità di Ø 0,04 mm Quando il cilindro oggetto di tolleranza è in condizione di minimo materiale l asse può variare all interno di una zona di tolleranza incrementata di d max d min = 0,05mm (Ø 0,09) Quando il cilindro di riferimento è in condizione di minimo materiale la posizione del suo asse può collocarsi in una zona cilindrica di diametro pari a da max - da min = 0,05 mm Appunti di Disegno Tecnico Industriale 289 24

Quando applicare il principio di massimo materiale? L applicazione del principio di massimo materiale comporta, in generale, una riduzione degli scarti di produzione in quanto vengono accettati pezzi per i quali sono superati i limiti imposti dalle tolleranze geometriche, quando le dimensioni siano tali da non trovarsi in condizioni di massimo materiale. Conseguenza dell applicazione del principio di massimo materiale è dunque un virtuale ampliamento delle tolleranze geometriche imposte. Ciò può non essere sempre accettabile dal punto di vista funzionale. Il progettista deve sempre decidere se risulta possibile l applicazione dl principio di massimo materiale alle tolleranze interessate (UNI 7226/2) APPLICAZIONE POSSIBILE Collegamenti in assenza di moto relativo che non svolgono funzioni di riferimento; ad es. fori passanti per collegamenti con bulloni APPLICAZIONE SCONSIGLIATA Collegamenti che hanno rilevanza notevole dal punto di vista funzionale; ad es. collegamenti cinematici, centri di ingranaggi, accoppiamenti fissi aventi funzioni di riferimento Appunti di Disegno Tecnico Industriale 290 25