FINITURA SUPERFICIALE RUGOSITÀ PROF. CATERINA RIZZI DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA GESTIONALE, DELL INFORMAZIONE E DELLA PRODUZIONE î IN QUESTA LEZIONE Finiture superficiali e rugosità Definizioni Indicazione della rugosità Esempi Criteri per la scelta 1
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 DEFINIZIONE DI RUGOSITÀ CaraNerizza il grado di finitura di una superficie Insieme delle irregolarità superficiali che si ripetono con passo relapvamente piccolo lasciate dal processo di lavorazione e/o da altri fanori influenp Tali irregolarità possono essere dovute al processo di lavorazione, a disomogeneità del materiale, presenza di vibrazioni, interazioni con l ambiente etc. Il grado di finitura superficiale influenza molte proprietà, fra le quali Usura Resistenza meccanica, a fapca, alla corrosione AspeNo estepco 2
î MISURA DELLA RUGOSITÀ La misura della rugosità si effenua rilevando il profilo onenuto sezionando l oggeno con un piano normale alla superficie e con direzione ortogonale all orientamento principale dei solchi L apparecchio uplizzato è noto come rugosimetro Per valutare correnamente la rugosità è necessario definire alcuni elemenp î ALCUNE DEFINIZIONI Superficie geometrica o ideale: superficie teorica rappresentata sul disegno Superficie reale: superficie effexva onenuta 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
î ELEMENTI PER DEFINIRE LA RUGOSITÀ La lunghezza di valutazione viene scelta in modo da evitare l influenza di irregolarità di Ppo macrogeometrico La lunghezza di valutazione viene suddivisa in 5 lunghezze più piccole (lunghezze di base) per evitare che valori anomali locali si ripercuotano su tuno il profilo î RUGOSITÀ (1/3) z Fig. 58 Linea media: linea di riferimento avente la forma del profilo e che divide il profilo in modo che, all interno della lunghezza di base, la somma dei quadral degli scostamenl a parlre da questa linea Valore medio sia la minima. degli scostamenti 4
î RUGOSITÀ (2/3) Ra è la media aritmepca dei valori assolup degli scostamenp del profilo all interno della lunghezza di base L. z z1 + z2 + z3 +... + zn R a = n R = Roughness a = arithmelcal average Si esprime in µm î RUGOSITÀ (3/3) z R a 1 = L L 0 z dx RUGOSITÀ DI UNA SUPERFICIE: Valore massimo di Ra tra quelli rilevap su zone di esplorazione diverse 5
î PARAMETRI ALTERNATIVI DI RUGOSITÀ Linea di picco Linea di valle Rp: altezza massima di picco Rv: profondità massima di valle Rz: altezza massima del profilo (distanza tra linea di picco e quella di valle) Rc: media tra i valori assolup dei picchi e delle valli Rq: valore quadrapco medio degli scostamenp del profilo NB: Rz, che nella normalva aquale rappresenta l altezza max del profilo, nei disegni precedenl il 2004 indica la media dei valori assolul dei 5 picchi del profilo più all e delle 5 valli del profilo più profonde î INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Segni grafici e indicazioni complementari sullo stato delle superfici segno base richiesta lavorazione con asportazione di materiale non ammessa lavorazione con asportazione di materiale linea aggiunta per specificare caranerispche della superficie indica tune le superfici di contorno del profilo 6
î PRESCRIZIONI SUL SIMBOLO GRAFICO c c c a d b UNI 4600 UNI ISO 1302 UNI EN ISO 1302 a requisito principale (ad es. rugosità Ra) b ulteriori requisil c Lpo di lavorazione, traqamenl, riveslmento, lunghezza di base (mm) per UNI 4600 d direzione dei solchi e sovrametallo di lavorazione (mm) f altri dal relalvi allo stato della superficie precedul dal relalvo simbolo (ondulazione, portanza etc.) î VALORI DELLA RUGOSITÀ (1/2) Indicazione numerica (in µm) Valori di rugosità: i valori della rugosità dovrebbero essere scelp all interno di una serie di Renard R10 7
î VALORI DELLA RUGOSITÀ(2/2) Ra e Ra max: Specificando il suffisso max dopo Ra si richiede che nessun valore misurato ecceda quello specificato, altrimenp si accena che ecceda fino al 16% dei valori misurap. È inoltre possibile specificare valori massimi e minimi 3.2 0.8 UNI 4600 Ra 3.2 Ra 0.8 UNI ISO 1302 U Ra 3.2 L Ra 0.8 UNI EN ISO 1302 î INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (1/3) Il segno grafico deve poter essere leno dal basso o da destra 8
î INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (2/3) Indicazione di caranerispche parpcolari dello stato delle superfici lavorazione m.u. a tranamento superficiale (prima e dopo tran.) a 2 a1 î INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (3/3) Segni grafici per indicazione dei solchi di rugosità 9
î RUGOSITÀ Ra SECONDO LE DIVERSE NORMATIVE UNIM 36 UNI 4600 ISO 1302 I e II ed. (1978) ISO 1302 III ed. (1992) ISO 1302 IV ed.(2002) UNI EN ISO 1302 (2004) Significato 25 Ra 25 Ra 25 Superficie grezza ~ 12.5 Ra 12.5 Ra 12.5 Superficie sgrossata 3.2 Ra 3.2 Ra 3.2 Superficie finita d utensile 0.8 Ra 0.8 Ra 0.8 Superficie rexficata 0.2 Ra 0.2 Ra 0.2 Superficie superfinita î ESEMPI (1/2) 10
î ESEMPI (2/2) î VALORI DI RUGOSITÀ ED APPLICAZIONI Rugosità Ra [µm] APPLICAZIONI 0.025 Piani di appoggio di micrometri, specchi, blocchi di riscontro 0.05 Facce di calibri, piani di appoggio comparatori 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 Utensili di precisione, cuscinex superfinip, accoppiamenp stagni ad alta pressione SopporP alberi a gomito e a camme, perno di biella, superfici camme, cilindri pompe idrauliche, cuscinex lappap, guide tavole macchine utensili Alberi scanalap, cuscinex albero motore, gambo valvola, superfici di paxni e guide Tamburi, freni, cuscinex bronzo, denp ingranaggi, cuscinex rexficap, superfici di tenuta di flange senza guarnizione Alberi e fori di ingranaggi, superfici di tenuta di flange con guarnizioni metalliche Perni e cuscinex per trasmissioni a mano, superfici di accoppiamento di parp fisse smontabili 6.3 Superfici di tenuta di flange con guarnizioni comuni 11
î RUGOSITÀ E LAVORAZIONI LAVORAZIONI GRADO MEDIO DI RUGOSITÁ Ra (µm) min. medio max Fusione in sabbia 4 8-25 50 Fusione a guscio 1 2-4 8 Microfusione 0.4 1.5-3 6 Fusione in conchiglia 0.8 1.5-4 7 Fusione soqo pressione 0.4 0.8 1.5 4 Fucinatura - 8-25 - Stampaggio a caldo - 4-12 - Laminazione a caldo 6 10-25 50 Estrusione a caldo 0.5 0.8-12 20 Trafilatura a caldo - 12 - Alesatura 0.25 05-4 7 Brocciatura 0.2 0.4 1.5 3 Fresatura 0.5 0.8-6 12 Lappatura 0.01 0.05 0.4 0.8 Redfica 0.025 0.1 1.5 6 Segatura - 5-18 - Tornitura 0.5 0.8-6 12 Trapanatura, foratura 0.8 1.5-6 12 î RUGOSITÀ E TOLLERANZE DIMENSIONALI Tolleranza fondamentale ISO Superfici cilindriche con diametro in mm Fino a 3 Da 3 a 18 Da 18 a 80 Da 80 a 250 Oltre 250 Rugosità Ra max µm Superfici piane IT6 0.2 0.32 0.5 0.8 1.25 1.25 IT7 0.32 0.5 0.8 1.25 2 2 IT8 0.5 0.8 1.25 2 3.2 3.2 IT9 0.8 1.25 2 3.2 5 5 IT10 1.25 2 3.2 5 8 8 IT11 2 3.2 5 8 12.5 12.5 IT12 3.2 5 8 12.5 20 20 IT13 5 8 12.5 20 32 32 IT14 8 12.5 20 32 50 50 Valori massimi di rugosità compapbili con tolleranza 12
î NELLA PROSSIMA LEZIONE Tolleranze geometriche Classificazione Indicazione ElemenP di riferimento Esempi 13