Tolleranze di
lavorazione
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Le tolleranze di lavorazione sono
di:
•Dimensione
•Geometriche (forma e posizione)
•Rugosità superficiale
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Le tolleranze di dimensione
La tolleranza di dimensione è il campo entro il quale
può variare la dimensione stessa.
Assegnare una tolleranza è assolutamente necessario
data l’impossibilità di costruire due oggetti
esattamente identici.
L’assegnazione della tolleranza è compito di chi
progetta che deve valutare quanto dovranno essere
simili le parti prodotte (intercambiabilità). Inoltre, nel
caso di accoppiamenti tra più parti, deve anche
considerare, costruttivamente, se e quanto le parti di
accoppiamento debbano interferire tra loro.
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Le tolleranze di dimensione
Il modo standardizzato per assegnare le tolleranze di
dimensione fa riferimento all’accoppiamento foroalbero e, come riferimento può essere presa la
dimensione nominale del foro (o dell’albero).
Occorre innanzitutto stabilire se l’accoppiamento
debba essere libero (ci sarà sempre gioco tra foro e
albero), forzato (l’albero sarà sempre più grande del
foro) o incerto (ci sarà o meno interferenza tra foro e
albero in funzione delle loro dimensioni effettive).
Occorre stabilire poi quanto precisi debbano essere
tali accoppiamenti. Per esempio, nel caso di un
accoppiamento forzato, quanto vale l’interferenza
massima ammissibile.
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Le tolleranze di dimensione
Lo standard UNI EN per la definizione sui
disegni delle tolleranze dimensionali dei fori,
IT, prevede l’attribuzione alla quota nominale
del foro di due attributi.
Il primo, lettera maiuscola dell’alfabeto, colloca
la posizione dell’estremo inferiore della
dimensione rispetto alla linea dello zero cui
viene fatta corrispondere la dimensione
nominale. Il secondo, numero, definisce
quanto dista l’estremo superiore dall’inferiore
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Le tolleranze di dimensione
In particolare per i fori, la lettera H
posiziona l’estremo inferiore proprio in
corrispondenza della dimensione
nominale. Le lettere dalla G alla A in
posizioni via via crescenti (foro più
grande) e le lettere dalla J alla Z in
posizioni via via decrescenti (foro più
piccolo).
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Le tolleranze di dimensione
Specularmente, per la definizione delle
tolleranze dimensionali degli alberi, il
primo attributo, lettera minuscola
dell’alfabeto, colloca la posizione
dell’estremo superiore della
dimensione rispetto alla linea dello zero
cui viene fatta corrispondere la
dimensione nominale. Il secondo,
numero, definisce quanto dista
l’estremo inferiore dal superiore.
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Le tolleranze di dimensione
Quindi per gli alberi, la lettera h
posiziona l’estremo superiore proprio in
corrispondenza della dimensione
nominale. Le lettere dalla g alla a in
posizioni via via decrescenti (albero più
piccolo) e le lettere dalla j alla z in
posizioni via via crescenti (albero più
grande).
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Le tolleranze di dimensione
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Le tolleranze di dimensione
Il secondo attributo, un numero da 1 a 18
sia per i fori che per gli alberi, stabilisce il
grado, vale a dire l’ampiezza della
tolleranza; in pratica l’estremo superiore
per il foro e inferiore per l’albero. Più è alto
il numero più è ampia la tolleranza. Il
campo di tolleranza dipende anche dalla
dimensione nominale: a parità di numero,
più è piccola più è ristretto il campo di
tolleranza
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Le tolleranze di dimensione
I numeri fino a 4 sono per lavorazioni di
massima precisione, i numeri da 5 a 11
sono per lavorazioni di buona e media
precisione, i numeri oltre 11 sono per
lavorazioni grossolane
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Le tolleranze di dimensione
Tabella dei campi di tolleranza
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Le tolleranze di dimensione
Esempi di tolleranze di dimensione
Φ 80 H6 foro di dimensione nominale 80
con diametri ammissibili minimo 80 e
massimo 80,022
Φ 150 h8 albero di dimensione nominale
150 con diametri ammissibili massimo
150 e minimo 149,037
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Le tolleranze di dimensione
Gli accoppiamenti
Per assegnare le tolleranze a due parti da accoppiare si
deve scegliere innanzitutto come riferimento il foro o
l’albero. Scelto ad esempio il foro, gli si assegnerà una
tolleranza che avrà come estremo inferiore la
dimensione nominale (H) mentre l’estremo superiore
sarà funzione della precisione (normalmente da 6, molto
preciso, a 11, grossolano).
Come si potrà notare la precisione assegnata agli alberi
è normalmente di un grado superiore. Questo perché è
possibile ottenere naturalmente precisioni superiori
lavorando superfici esterne piuttosto che interne.
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Le tolleranze di dimensione
Gli accoppiamenti
Se l’accoppiamento dovrà essere molto preciso (foro H6) e
stabile/forzato, la dimensione dell’albero potrà essere
tollerata da p5 a x5; se incerto, da j5 a n5; se mobile, da e5 a
h5.
Accoppiamento preciso (foro H7) e stabile/forzato, tolleranza
dell’albero da p6 a z6; se incerto, da j6 a n6; se mobile, da e6
a h6.
Accoppiamento medio (foro H8) e stabile/forzato, tolleranza
dell’albero da p7 a z7; se incerto, da j7 a n7; se mobile, da f8
a h7.
Accoppiamento grossolano (foro H11) e mobile, tolleranza
dell’albero da a11 a h11.
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Le tolleranze di dimensione
Gli accoppiamenti
Scegliendo invece come riferimento l’albero, per un
accoppiamento molto preciso (albero h5) e stabile/forzato,
la dimensione del foro potrà essere tollerata da P6 a X6; se
incerto, da J6 a N6; se mobile, da E6 a H6.
Accoppiamento preciso (albero h6) e stabile/forzato,
tolleranza dell’albero da P7 a Z7; se incerto, da J7 a N7; se
mobile, da E7 a H7.
Accoppiamento medio (albero h7) e mobile, tolleranza del
foro da E8 a H8.
Accoppiamento grossolano (albero h11) e mobile, tolleranza
del foro da A11 a H tolleranza dell’albero 11.
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Le tolleranze di dimensione
Serie di quote tollerate
Si tratta del caso di più lunghezze in serie
tollerate. Il valore nominale della lunghezza
totale sarà pari alla somma dei valori
nominali delle quote parziali.
Gli scostamenti, superiore e inferiore, della
lunghezza totale nominale saranno pari alle
somme, rispettivamente, degli scostamenti
inferiori e superiori delle quote parziali.
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Le tolleranze geometriche
Si distinguono in tolleranze di:
Forma (rettilineità, planarità, circolarità, cilindricità,
forma di un profilo, forma di una superficie)
Orientamento (parallelismo, perpendicolarità,
inclinazione)
Posizione (localizzazione, concentricità, simmetria)
Oscillazione (circolare assiale, circolare radiale)
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di rettilineità. Il campo di tolleranza è
compreso tra due rette distanti tra loro 0,03 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di planarità. La distanza tra le quote minime e
massime dei piani inferiore e superiore può essere al massimo
di 0,1 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di circolarità. L’errore di circolarità è dato
dalla differenza dei raggi di due circonferenze
concentriche che comprendono in contorno reale
del pezzo
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di cilindricità. L’errore di cilindricità è dato
dalla differenza tra i raggi minimo e massimo del profilo
esteso a tutta la zona considerata (max. 0,03 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di forma di profilo. Lo scostamento dal profilo
ideale non può essere superiore a 0,12 mm sia sia in un
verso che nell’altro.
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di parallelismo. Il parallelismo degli assi
dei fori da 40 e da 25 deve essere garantito entro
0,1 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di perpendicolarità. Il cilindro generato
dalla rotazione dell’asse verticale ha un diametro
massimo di 0,6 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di perpendicolarità. La superficie
verticale può inclinarsi al massimo di 0,05 mm
rispetto al piano di riferimento A.
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di inclinazione. Rispetto all’inclinazione di
60°, l’asse può scostarsi al massimo di 0,08 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di localizzazione. La posizione degli assi
dei fori è tollerata rispetto ad altri elementi di
riferimento
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di concentricità. Le due superfici
cilindriche potrebbero non essere concentriche al
massimo per 0,03 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di simmetria. La simmetria potrebbe non
essere rispettata in diversi modi ma sempre nel
limite di 0,08 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di oscillazione radiale. Il controllo
dell’oscillazione viene fatto con il pezzo in rotazione.
Non può essere superiore a 0,03 mm
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Le tolleranze geometriche
Esempi di tolleranze geometriche
Tolleranza di oscillazione assiale. Il controllo
dell’oscillazione viene fatto con il pezzo in rotazione.
Non può essere superiore a 0,1 mm
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La tolleranza di rugosità superficiale
Qualsiasi tipo di lavorazione genera sempre
sulle superfici lavorate irregolarità
microgeometriche più o meno evidenti. Questa
caratteristica assunta dalle superfici è detta
rugosità superficiale.
Spesso, per garantire la funzionalità delle parti,
la rugosità deve essere contenuta entro certi
limiti; da qui l’esigenza di assegnare anche
tolleranze di rugosità superficiale
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La tolleranza di rugosità superficiale
Per assegnare le tolleranze di rugosità
superficiale occorre innanzitutto definire come
misurarla. Quindi, per convenzione, si ipotizza di
sezionare la superficie con un piano ad essa
ortogonale. La linea di intersezione è inteso
quale profilo reale della superficie.
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La tolleranza di rugosità superficiale
La misurazione della rugosità si effettua con uno
strumento, il rugosimetro, una specie di
tastatore. Scorrendo per un tratto definito
(lunghezza bi base L) sulla superficie, il
rugosimetro rileva le irregolarità e costruisce
una linea media del profilo (xm) minimizzando la
somma dei quadrati delle distanze effettive (y)
dei punti del profilo rispetto alla linea stessa
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La tolleranza di rugosità superficiale
La rugosità Ra della superficie è definita come
valore medio delle distanze ( y1, y2,…., yn) del
profilo rispetto alla linea media misurate in μm.
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La tolleranza di rugosità superficiale
Per effettuare una misurazione corretta, per
escludere per esempio l’effetto di irregolarità
accentuate ma sporadiche, la rugosità Ra viene
determinata sulla base di un certo numero di
misurazioni in modo che la lunghezza di
valutazione sia pari di norma a cinque volte la
lunghezza base.
Da evidenziare che la lunghezza base è
funzione della tolleranza di rugosità ammessa;
più la tolleranza è ristretta, più corta è la
lunghezza base.
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La tolleranza di rugosità superficiale
Le indicazioni sui disegni
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La tolleranza di rugosità superficiale
Relazione tra tolleranza dimensionale e rugosità N.B.: la
tolleranza dimensionale impone la rugosità massima.
Non è vero il contrario
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La tolleranza di rugosità superficiale
Relazione tra processo produttivo e rugosità.
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La tolleranza di rugosità superficiale
Rugosità richiesta in funzione delle applicazioni.
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