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Tolleranze dimensionali Errori di lavorazione
Knowledge Aided Engineering Manufacturing and Related Technologies DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE Tolleranze dimensionali Prof. Caterina Rizzi Dipartimento di Ingegneria FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 1 Errori di lavorazione ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI ERRORI DIMENSIONALI Deviazione delle dimensioni reali da quelle nominali TOLLERANZE DIMENSIONALI ERRORI GEOMETRICI Deviazione delle superfici reali da quelle nominali ERRORI MICROGEOMETRICI ERRORI MACROGEOMETRICI RUGOSITA’ TOLLERANZE GEOMETRICHE FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 2 1 Errori dimensionali § Definizione § Tolleranza e Lavorazione § Tipi di accoppiamenti § Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti § Indicazione delle quote con tolleranza FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 3 .... alcune definizioni – linea retta rappresentante la dimensione nominale § Dimensioni limite, minima e massima – le due dimensioni estreme ammissibili di un pezzo § Scostamento Zona di tolleranza Scostamnento inf. § Linea dello zero (vd. rappr. grafica) Dimensioni – valore di riferimento per una data dimensione e rappresenta la quota ideale Scostamnento sup. § Dimensione nominale Linea dello zero – differenza algebrica tra dimensione effettiva e nominale § Scostamento inferiore – differenza algebrica tra la dimensione minima e la dimensione nominale § Scostamento superiore – differenza algebrica tra la dimensione massima e la dimensione nominale FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 4 2 La tolleranza § Definizione Dimensioni Zona di tolleranza Scostamnento inf. Scostamnento sup. Dimensioni Dim. max Dim. min Tolleranza – differenza tra la dimensione massima e minima (cioè intervallo entro il quale può oscillare la dimensione effettiva): differenza algebrica tra scostamento superiore ed inferiore Linea dello zero Linea dello zero FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 5 Tolleranza e lavorazione N. pezzi N. pezzi Dimensioni Dimensioni -b -a +a +b FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 6 3 Tolleranza e lavorazione N. pezzi Dimensioni FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 7 Tipi di accoppiamenti § con interferenza § con gioco § incerto INTERFERENZA GIOCO FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 8 4 Ø10,3 Ø10,1 Ø9,7 Ø10 Accoppiamento con gioco Gmin = Dmin - dmax = 10.1 – 10 = 0.1 mm Gmax = Dmax - dmin = 10.3 – 9.7 = 0.6 mm § Gioco MINIMO: differenza tra dimensione minima del foro e dimensione massima dell’albero § Gioco MASSIMO: differenza tra dimensione massima del foro e dimensione minima dell’albero FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 9 Ø19,9 Ø19,7 Ø20 Ø20,3 Accoppiamento con interferenza Imin = dmin - Dmax = 20 – 19.9 = 0.1 mm Imax = dmax - Dmin = 20.3 – 19.7 = 0.6 mm § Interferenza MINIMA: valore assoluto della differenza tra dimensione massima del foro e dimensione minima dell’albero § Interferenza MASSIMA: valore assoluto della differenza tra dimensione minima del foro e dimensione massima dell’albero FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 10 5 Accoppiamento incerto Ø20 Ø20,4 Ø20,3 Ø19,9 Interferenza? Gioco? Gmax = Dmax - dmin = 20.4 – 19.9 = 0.5 mm Imax = dmax - Dmin = 20.3 – 20 = 0.3 mm § Gioco MASSIMO: differenza tra dimensione massima del foro e dimensione minima dell’albero § Interferenza MASSIMA: valore assoluto della differenza tra dimensione minima del foro e dimensione massima dell’albero FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 11 Riassumendo FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 12 6 Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti § UNI adotta Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamento – insieme di tolleranze e scostamenti unificati e di accoppiamenti tra alberi e fori § Caratteristiche fondamentali dalle quali dipende la tolleranza – dimensione nominale – qualità della lavorazione – posizione della zona di tolleranza foro albero FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 13 Gruppi dimensionali Il valore della tol. dipende dalle dimensioni – limitate tra 1 e 3150 mm – suddivise in due campi • da 1 a 500 mm • oltre 500 fino a 3150 mm suddivisi in gruppi: • principali • intermedi FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 14 7 Gradi di tolleranza normalizzate (1/2) Qualità della lavorazione FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 15 Gradi di tolleranza normalizzate (2/2) FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 16 8 Posizione della tolleranza (1/3) Rispetto alla dimensione nominale § Designazione mediante una lettera o due Dimensioni – maiuscola per fori – minuscola per alberi pos H detta foro base pos h detta albero base Scostamento fondamentale Linea dello zero FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 17 Posizione della tolleranza (2/3) Ei Es FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 18 9 Posizione della tolleranza (3/3) ei es FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 19 Scostamenti fondamentali Scostamenti da a ad h Scostamenti da k ad zc § Alberi ei – ei = es - IT da a ad h – es = ei + IT da j ad zc § Fori es es ei es scostamento ei scostamento fondamentale negativo fondamentale positivo Scostamenti da A ad H Scostamenti da K ad ZC Regola generale – Es = Ei +IT da A ad H – Ei = Es- IT da J ad ZC Regola speciale – Es = -ei + ∆ ∆ = ITn- IT(n-1) Ei Es Ei Es Ei scostamento Es scostamento fondamentale positivo fondamentale negativo FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 20 10 Indicazione delle quote con tolleranza (1/2) § mediante la simbologia ISO 35 h7 posizione 35 h 7 dimensione nominale qualità § mediante gli scostamenti limite 30 ± 0.1 30 -0.02 -0.05 FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 21 Indicazione delle quote con tolleranza (2/2) § mediante il simbolo della zona di tolleranza ISO e gli scostamenti limite 40 F7( +0.050 +0.025 ) § mediante le dimensioni finite 30.5 30.2 FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 22 11 Accoppiamenti nel sistema ISO (1/3) 28 H7/h6 28 H7 h6 28 H7(+0.021 ) 0 0 28 h6(-0.013 ) FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 23 Accoppiamenti nel sistema ISO (2/3) § Sistema di accoppiamento foro base: insieme sistematico di accoppiamenti ottenuti combinando alberi aventi diverse zone di tolleranza con un foro base avente posizione H – Esempio: 18 H6/g5 FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 24 12 Accoppiamenti nel sistema ISO (3/3) § Sistema di accoppiamento albero base : insieme sistematico di accoppiamenti ottenuti combinando fori aventi diverse zone di tolleranza con un albero base avente posizione h – Esempio: 40 G7/h6 FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 25 Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 26 13 Errori di lavorazione ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI ERRORI DIMENSIONALI Deviazione delle dimensioni reali da quelle nominali TOLLERANZE DIMENSIONALI ERRORI GEOMETRICI Deviazione delle superfici reali da quelle nominali ERRORI MICROGEOMETRICI ERRORI MACROGEOMETRICI RUGOSITA’ TOLLERANZE GEOMETRICHE FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 27 Esempio § Accoppiamento: 45 H8/g7 – Dimensione nominale: 45 mm – – – – – Tolleranza fondamentale foro IT8 = 39 µm = 0.039 mm Scostamento fondamentale foro: Ei = 0 Scostamento superiore foro: Es = Ei + IT = 0 + 0.039 mm = 0.039 mm Dimensione minima foro: 45 + Ei = 45 mm Dimensione massima foro: 45 + Es = 45 + 0.039 = 45.039 – – – – – Tolleranza fondamentale albero IT7 = 25 µm = 0.025 mm Scostamento fondamentale albero: e s = – 9 µm = – 0.009 mm Scostamento inferiore albero: e i = e s – IT = – 9 – (+25) = – 34 µm = – 0.034mm Dimensione massima albero: 45 – e s = 44.991 mm Dimensione minima foro: 45 – e i = 44.966 – Interferenza minima: – Interferenza massima: FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 28 14 Esempio § Accoppiamento: 30 H7/p6 – Dimensione nominale: 30 mm – – – – – Tolleranza fondamentale foro IT7 = 21 µm = 0.021 mm Scostamento fondamentale foro: Ei = 0 Scostamento superiore foro: Es = Ei + IT = 0 + 0.021 mm = 0.021 mm Dimensione minima foro: 30 mm Dimensione massima foro: 30.021 – – – – – Tolleranza fondamentale albero IT6 = 13 µm = 0.013 mm Scostamento fondamentale albero: e s = 0,035 Scostamento inferiore albero: e i = 0,022 mm Dimensione massima albero: 30,035 mm Dimensione minima foro: 30,022 mm – Interferenza minima: 0,001 mm – Interferenza massima: 0,035 mm FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 29 Gli accoppiamenti raccomandati § Alberi – a11, b11, c11, d8, d9, d10, e7, e8, e9, f6, f7, f8, g5, g6, h5, h6, h7, h8, h9, h11, js5, js6, is7, k5, k6, k7, m5, m6, m7, n5, n6, n7, p5, p6, p7, r5, r6, r7, s5, s6, s7, t5, t6, t7, u7 § Fori – A11, B11, C11, D9, D10, E8, E9, E10, F6, F7, F8, F9, G6, G7, H6, H7, H8, H9, H10, H11, JS6, JS7, JS8, K6, K7, K8, M6, M7, M8, N6, N7, N8, P6, P7, P8, R6, R7, R8, S6, S7, T6, T7 FACOLTA’ DI INGEGNERIA Caterina Rizzi UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO 30 15
