Disegno di Macchine corso per I anno della laurea in ing. meccanica Docente: ing. Francesca Campana Lezione n 2 Principi di disegno tecnico: Ruolo della normativa Assonometrie Proiezioni
Il Disegno Tecnico Lo scopo del disegno tecnico consiste nel rappresentare il componente meccanico secondo principi geometrici e regole imposte dalla normativa in modo tale che sia univocamente ed universalmente comprensibili le sue forme, dimensioni e le caratteristiche di fabbricazione. La rappresentazione geometrica realizzata nelle cosiddette tavole di disegno è una rappresentazione bidimensionale in grado di far ricostruire, mentalmente, al tecnico l aspetto tridimensionale del componente o dell assieme. Questa ricostruzione può avvenire grazie all uso delle proiezioni ortogonali e delle viste in sezione. La normativa prescrive le modalità di realizzazione del disegno tecnico così da unificare e rendere universale il modo di interpretazione del disegno bidimensionale. Esistono due enti unificatori principali: l UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) e l ISO (International Standard Organization). L ente ISO detta le normative a livello internazionale e l UNI le ratifica e recepisce a livello nazionale. Per ogni settore industriale esistono dei comitati che si occupano di discutere ed aggiornare gli standard del settore. La norma UNI EN ISO 5457: 1999 definisce i formati dei fogli, la UNI 938 (norma solo nazionale) spiega come ripiegarli La norma UNI EN ISO 128-20:2002 detta le convenzioni di base sulle linee di tracciatura del disegno La norma UNI EN ISO 5456: 2001 codifica i metodi di proiezione da adottare
Il Disegno Tecnico: il formato dei fogli Prima dell avvento del CAD il disegnatore doveva munirsi di matite con punte di varia durezza (per tracciare al meglio i vari tratti in funzione della pressione della mano), riga, squadra, curvilinee, compasso,... oltre che il foglio. Ora con il CAD i tratti si impostano al calcolatore e tracciare linee curve o forme complicate non è più un problema manuale. Tuttavia resta la necessità di preparare il foglio. Da normativa si prevedono 5 formati standard di foglio, indicati con le sigle A0, A1, A2, A3, A4. Il foglio A0 è il più grande: ha un area pari da 1 m 2 ed i suoi lati sono di 1189 x 841 mm. Le dimensioni degli altri formati derivano dal foglio A0 secondo lo schema riportato in figura b/2 a A0 A1 A3 A2 A4 Esiste la similitudine: a : b = b/2 : a quindi b=1.41 a b
Il Disegno Tecnico: il formato dei fogli Viste le dimensioni di un foglio A0 o di A1 si comprende come mai occorrano delle regole per ripiegare i fogli. Il contorno del foglio viene squadrato ad indicare la zona entro cui si disegna. I margini possono presentare delle maglie rettangolari per localizzare delle aree attraverso coordinate alfanumeriche (questo è utile per localizzare i dettagli in disegni molto complessi). In basso a destra si predispone il cartiglio, una zona in cui riepilogare i dati identificativi del documento. A 1 2 3 B C Un sistema di coordinate alfanumeriche ai bordi permette di localizzare aree diverse del disegno
Il Disegno Tecnico: la grossezza delle linee Per quanto riguarda la grossezza della linea le regole specifiche saranno richiamate volta per volta quando si adotteranno. Al momento basta sapere che esistono le linee continue grosse per disegnare tutti gli spigoli ed i contorni in vista mentre i bordi nascosti, se indicati, si tracciano con linea tratteggiata grossa. Con la linea fine in tratteggio, o meno, si tracciano le linee di costruzione, mentre gli assi di simmetria si tracciano come linee miste (tratto punto) fini. La linea fina è spessa ¼ rispetto alla linea grossa. continua grossa tratteggiata grossa continua fine mista fine
Metodi di Proiezione La realizzazione dei disegni tecnici si avvale dei metodi di proiezione studiati nella geometria descrittiva (o geometria delle proiezioni). In questo ambito si studia come rappresentare nello spazio bidimensionale (= il foglio da disegno) oggetti tridimensionali (= componenti o assiemi). Il requisito di rappresentare il componente in modo che sia: di facile rappresentazione (comunicando quante più informazioni possibili) e di facile comprensione (riducendo al minimo le possibilità di errori di interpretazione) porta a scegliere solo un sottoinsieme di tutti i possibili metodi di proiezione previsti in tale branca della geometria. Nelle pagine successive in rosso si evidenziano tali metodi nell ambito delle diverse procedure esistenti. Elementi comuni in ogni processo di proiezione sono: L osservatore L oggetto Il piano di proiezione La proiezione con una opportuna trasformazione geometrica T mappa lo spazio 3D in 2D z Ω η ξ y o x y o x z T Ω η ξ
Proiezioni Piane Appunti delle lezioni di Disegno di Macchine Proiezioni Centrali Prospettiva Proiezioni Parallele L osservatore è a distanza infinita y z o x Lo sguardo colpisce l oggetto secondo un fascio di rette parallele Ω η ξ z y o x η P. Ortogonali P. Oblique Ω ξ Il fascio di rette parallele è ortogonale al piano di proiezione Il fascio di rette parallele è inclinato rispetto il piano di proiezione L osservatore è a distanza finita. Lo sguardo colpisce l oggetto secondo un fascio di rette passanti per l osservatore. Le proiezioni risentono del punto di vista dell osservatore (prospettiva dal basso, dall altro, ) Proiezioni Ortografiche Assonometria Ortogonale Assonometria Obliqua L oggetto ha una faccia // al piano di proiezione L oggetto non è // al piano di proiezione L oggetto non è // al piano di proiezione Vanishing point = punto di fuga Metodo Europeo Metodo Americano Metodo delle Frecce A. Isometrica A. Dimetrica A. Trimetrica A. Cavaliera
Le Assonometrie Le viste assonometriche hanno lo scopo di dare un idea tridimensionale della forma di un componente. Nel disegno meccanico si utilizzano in prevalenza l assonometria isometrica e quella cavaliera. Nei rispettivi casi I piani di riferimento dello spazio (xy, yz e zx) sono reciprocamente disposti come in figura: L uso di queste viste è legato in genere alla creazione delle viste di assieme e delle viste esplose in cui si vuole trasmettere la tridimensionalità dell insieme. Assonometria isometrica Assonometria cavaliera Il fascio di rette parallele è ortogonale al piano di proiezione La terna xyz associata all oggetto non ha nessun piano // al piano di proiezione Gli assi x y z nel piano di proiezione sono inclinati tra loro di 120 Il fascio di rette parallele è ortogonale al piano di proiezione La terna xyz associata all oggetto ha un piano // al piano di proiezione Uno dei piani coordinati della terna xyz è // al piano di proiezione, l asse ad esso ortogonale è inclinato di 135 z z 120 120 135 y x y x
Le proiezioni ortogonali Appunti delle lezioni di Disegno di Macchine Le proiezioni ortogonali descrivono bi-dimensionalmente un oggetto reale. Consistono nel proiettare ortogonalmente, sul piano del disegno, da una distanza infinita, le varie facce dell oggetto da rappresentare A A B B C C y z x
Il Disegno Tecnico: le proiezioni ortogonali A A B B C C y z x RUOTO IL PIANO XY Le diverse proiezioni (una per ciascuna modalità di vista dell oggetto) vengono rappresentate sul foglio come illustrato a destra PIANO ZY RUOTO IL PIANO XZ
Il Disegno Tecnico: le proiezioni ortogonali Secondo le norme esistono due metodi di rappresentazione: 1. il metodo europeo 2. il metodo americano In questo caso l oggetto appare riflesso, come se fosse specchiato! Si differenziano in base alla posizione dell oggetto rispetto al piano di proiezione ed all osservatore
piano laterale M P Q N O piano verticale Piani di Proiezione secondo il metodo... piano orizzontale R ❶Prospetto (vista anteriore) M ❺ N Q ❷Pianta (vista dall alto) ❸Vista da sinistra ❹Vista da destra ❺Vista dal basso ❹ P ❶ O ❸ R ❻ ❻Vista posteriore ❷
M N Proiezione Ortogonale Q P O M ❺ N Q R ❹ P ❶ O ❸ R ❻ Come si sceglie la vista centrale o prospetto? La vista da collocare in posizione 1 è quella considerata come maggiormente rappresentativa del pezzo in esame. Nel caso di una vite o di un albero sarà la vista parallela all asse, nel caso di un automobile la vista dal lato. Per essere più incisivi, ove potrebbero esserci delle ambiguità, l orientamento della vista deve ricalcare quello del suo possibile montaggio/funzionamento (un automobile dovrà avere le ruote verso il basso e non in alto!). ❷ N.B. In questo caso, poiché l oggetto è assialsimmetrico bastano due viste per definirlo interamente.
M N Proiezione Ortogonale Q P O R M ❺ N Q ❹ P ❶ O ❸ R ❻ N.B. In questo caso, poiché l oggetto è assialsimmetrico bastano due viste per definirlo interamente ❷
Esempio di svolgimento si parte dalla conoscenza del corpo tridimensionale si sceglie e si realizza la vista centrale Si realizzano le altre viste in modo tale che esista la corrispondenza degli spigoli nel passaggio da una vista all altra. Questa corrispondenza si realizza attraverso le linee di costruzione (indicate nel disegno a tratto fine). N.B. Nei progetti esecutivi le linee di costruzione non si riportano 45 In tratteggio si riportano i bordi nascosti relativi ai 3 fori.
Proiezioni ortogonali di oggetti simmetrici I solidi assialsimmetrici (corpi cilindrici) e le figure simmetriche devono avere l indicazione degli assi Gli assi dei raccordi non si riportano
Proiezioni ortogonali di raccordi Appunti delle lezioni di Disegno di Macchine I raccordi hanno lo scopo di eliminare gli spigoli, perchè potrebbero essere taglienti oppure perché possono creare zone critiche per la resistenza del pezzo (vedi in seguito il disegno di alberi ad asse reattilineo). L assenza dello spigolo fa sì che nelle proiezioni l area soggetta a raccordo non venga rappresentata.
Proiezioni di superfici inclinate od oblique La perpendicolarità tra la direzione di vista ed il piano di proiezione garantisce la rappresentazione reale della forma e delle dimensioni del componente. Capita alle volte che il pezzo sia così complicato da presentare comunque piani inclinato o obliqui. Una superficie è inclinata se è perpendicolare ad uno dei piani di proiezione ma inclinata rispetto ai due piani adiacenti. Una superficie è obliqua se non è parallela a nessuno dei tre piani di proiezione. sup. inclinata Nelle superfici inclinate le dimensioni rimangono invariate solo nella vista ortogonale alla superficie.
Proiezioni di superfici inclinate od oblique Per ottenere la forma e le dimensioni reali di una superficie inclinata si ricorre: alla vista ribaltata, ovvero alla rotazione della figura fino a renderla parallela ad un piano di proiezione (nel caso delle superfici inclinate) ; alla vista ausiliaria (nel caso delle superfici inclinate o oblique). Operazione di ribaltamento piano inclinato piano di proiezione piano ribaltato proiezione ribaltata
Proiezioni di superfici inclinate od oblique Si ottiene lo stesso scopo anche non ribaltando il piano ma realizzando la proiezione su un piano ad esso parallelo. piano ausiliario vista ausiliaria
Esempi di viste ausiliarie e ribaltamenti Ribaltamento Vista Ausiliaria indicazione del ribaltamento