TOLLERANZE DIMENSIONALI - Home - KAEMaRT”TOLLERANZEOLLERANZE GENERALI GENERALI (UNI ISO 2768) Per...
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TTOLLERANZEOLLERANZETTOLLERANZEOLLERANZE
DDIMENSIONALIIMENSIONALI
Prof. Caterina RizziDipartimento di Ingegneria IndustrialeDipartimento di Ingegneria Industriale
… … ININ QUESTAQUESTA LLEZIONEEZIONE
Tolleranze dimensionali– Definizione
– Tolleranza e Lavorazione
– Tipi di accoppiamenti
– Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti
– Indicazione delle quote con tolleranza
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… … ILIL PPROBLEMAROBLEMA
Le quote o dimensioni (nominali) assegnate dal progettista ad un pezzo sono riferite a superfici geometriche ideali, la cui esatta realizzazione NON risulta possibile.
Molteplici cause possono alterare i parametri di lavorazione e le condizioni operative e produrre pezzi con forma e dimensioni differenti da quelle previste
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… Q… QUINDIUINDI
Il (bravo) progettista deve sapere PREVEDERE e CONTROLLAREquesto aspettoL’obiettivo della produzione sarà quindi produrre pezzi conp q p pdimensione e forma adeguati per assolvere le funzione per laquale sono stati concepiti e poter essere realizzati con costiaccettabiliIl progettista controlla la dualità ideale/reale mediantel’assegnazione delle TOLLERANZE, ovvero dei limiti divariabilità all’interno dei quali le caratteristiche geometriche edimensionali debbono essere contenuti
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dimensionali debbono essere contenuti
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EERRORIRRORI DIDI LAVORAZIONELAVORAZIONE
ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI
TOLLERANZE ERRORIERRORI
ERRORI DIMENSIONALIDeviazione delle dimensioni reali
da quelle nominali
ERRORI GEOMETRICIDeviazione delle superfici reali
da quelle nominali
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DIMENSIONALI MACROGEOMETRICI
TOLLERANZEGEOMETRICHE
MICROGEOMETRICI
RUGOSITA’
CCONTROLLOONTROLLO DIMENSIONALEDIMENSIONALE TRATRA DUEDUE LIMITILIMITI
Il caso più semplice è quello di esprimerne il valore limite superiori e inferiori all’interno dei quali la dimensione reale è considerata ammissibile pezzo conformeL’indicazione di tolleranza assume il significato di “Se laL’indicazione di tolleranza assume il significato di “Se la dimensione reale del diametro del cilindro è compresa tra i valori massimo e minimo indicati a disegno, il pezzo è accettabile, altrimenti è da rilavorare o scartare
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VVERIFICAERIFICA DIMENSIONALEDIMENSIONALE TRATRA DUEDUE LIMITILIMITI
Può essere usato un calibro passa non passaSe il pezzo entrerà nel “lato passa” e non entrerà in quello “non passa”, la tolleranza sarà verificata e il pezzo sarà p , pgiudicato conforme.
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Lato “NON PASSA” alloggiamento didiametro minore
Lato “PASSA” alloggiamento didiametro maggiore
.... .... ALCUNEALCUNE DEFINIZIONIDEFINIZIONI
ALBERO: Un generico componente a geometria esterna (pieno)
FORO: Un generico componente a geometria interno (vuoto)
DIMENSIONE NOMINALE: valore di riferimento per una data dimensione e rappresenta la quota ideale
LINEA DELLO ZERO (vd. rappr. Grafica): linea retta rappresentante la dimensione nominale
DIMENSIONI LIMITE, MINIMA E MASSIMA: le due dimensioni estreme ammissibili di un pezzo
SCOSTAMENTO: differenza algebrica tra dimensione effettiva e nominale io
ni
ento inf.
mne
nto sup.
Zona di
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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
Linea dello zero
Dim
ens
Scostamn
Scostam
tolleranza
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LLAA TOLLERANZATOLLERANZA
Definizione– differenza tra la dimensione massima e minima (cioè intervallo entro il quale può oscillare la dimensione q peffettiva): differenza algebrica tra scostamento superiore ed inferiore
Tolleranza
men
sion
i
sion
i
nento inf.
amne
nto sup.
Zona ditolleranza
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Dim
. min
Dim
. max
Dim
Linea dello zero
Linea dello zero
Dim
en
Scostamn
Scosta tolleranza
TTOLLERANZAOLLERANZA EE LAVORAZIONELAVORAZIONE
N. pezzip
Dimensioni
N. pezzi
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Dimensioni
Dimensioni
-b +b+a-a
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TTOLLERANZAOLLERANZA EE LAVORAZIONELAVORAZIONE
N. pezzi
Di i i
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Dimensioni
TTIPIIPI DIDI ACCOPPIAMENTIACCOPPIAMENTI
con interferenza
con giocog
incerto
INTERFERENZA
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GIOCO
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AACCOPPIAMENTOCCOPPIAMENTO CONCON GIOCOGIOCO
Ø9,7
Ø10,1
Ø10,3
Ø10
Gmin = Dmin ‐ dmax = 10.1 – 10 = 0.1 mmGmax = Dmax ‐ dmin = 10.3 – 9.7 = 0.6 mm
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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
AACCOPPIAMENTOCCOPPIAMENTO CONCON INTERFERENZAINTERFERENZA
Imin = dmin ‐Dmax = 20 – 19.9 = 0.1 mmImax = dmax ‐ Dmin = 20.3 – 19.7 = 0.6 mm
Ø20
Ø19,7
Ø19,9
Ø20,3
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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
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AACCOPPIAMENTOCCOPPIAMENTO INCERTOINCERTO
Interferenza?
Ø19,9
Ø20
Ø20,4
Ø20,3
Gioco?
Gmax = Dmax ‐ dmin = 20.4 – 19.9 = 0.5 mm
Imax = dmax ‐ Dmin = 20.3 – 20 = 0.3 mm
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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
AACCOPPIAMENTOCCOPPIAMENTO AALBEROLBERO/F/FOROOROLa caratteristica di un accoppiamento dipende dalla posizione delle due zone di
tolleranza di albero e foro
T f T lb
T. albero
T. foro
Con gioco (mobile)DimDim minimaminima foroforo >> DimDim maxmax alberoalbero
Forzato (con interferenza)
T. albero
T. foro
DimDim maxmax foroforo << DimDim minmin alberoalbero
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Incerto
T. alberoT. foro
VariabilitàVariabilità,, puòpuò essereessere siasia concon giocogioco siasia forzatoforzato
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RRIASSUMENDOIASSUMENDO
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SSISTEMAISTEMA ISO ISO DIDI TOLLERANZETOLLERANZE & & ACCOPPIAMENTIACCOPPIAMENTI
UNI adotta Sistema ISO di tolleranze ed accoppiamento– insieme di tolleranze e scostamenti unificati e di accoppiamenti tra
alberi e forialberi e fori
Una tolleranza del sistema ISO viene detta tolleranza fondamentaletolleranza fondamentale e viene
foro albero
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indicata con ITCaratteristiche fondamentali dalle quali dipende la tolleranza– dimensione nominale– qualità della lavorazione– posizione della zona di tolleranza rispetto alla dimensione nominale
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GGRUPPIRUPPI DIMENSIONALIDIMENSIONALI
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GGRADIRADI DIDI TOLLERANZATOLLERANZA NORMALIZZATENORMALIZZATE (1/2)(1/2)
La norma ISO raggruppa le ampiezze della tolleranza in 20 classi dette gradi di tolleranza normalizzati (IT1 – più preciso …. IT18 – più grossolano e IT0 e IT01 per p p g papplicazioni speciali)
AMPIEZZA DELLA
ZONA DI TOLLERANZA
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ZONA DI TOLLERANZA
IT6 IT7 IT8 IT9
PRECISIONE
…. ….
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GGRADIRADI DIDI TOLLERANZATOLLERANZA NORMALIZZATENORMALIZZATETTABELLEABELLE DIDI CALCOLOCALCOLO
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GGRADIRADI DIDI TTOLLERANZAOLLERANZA EE LLAVORAZIONIAVORAZIONI (1/2)(1/2)
TAVORAZIONE TECNOLOGICAGrado di tolleranza normalizzato
4 5 6 7 8 9 10 11LappaturaRettifica (cilindrica)Rettifica (piani)B i tBrocciaturaTornituraAlesaturaFresaturaTrapanaturaTranciaturaStampaggio
Lav. Speciali
Extra Preciso
Preciso Medio Medio‐Grossolano Grossolano
Il grado di tolleranza normalizzato è strettamente legato alla
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Il grado di tolleranza normalizzato è strettamente legato alla precisione di lavorazionePer il progettista è necessario conoscere i livelli di precisione ottenibili con le varie lavorazioni tecnologiche così da poter prevedere correttamente la realizzabilità pratica dei componenti per i livelli di tolleranza scelti
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GGRADIRADI DIDI TTOLLERANZAOLLERANZA EE LLAVORAZIONIAVORAZIONI (2/2)(2/2)
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PPOSIZIONEOSIZIONE DELLADELLA TOLLERANZATOLLERANZA (1/3)(1/3)
Designazione mediante una lettera o duemaiuscola per fori pos H detta foro base
Rispetto alla dimensione nominale
– maiuscola per fori pos H detta foro base
– minuscola per alberi pos h detta albero base
Dim
ension
i
Scostamentofondamentale
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Linea dello zero
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PPOSIZIONEOSIZIONE DELLADELLA TOLLERANZATOLLERANZA (2/3)(2/3)27 posizioni
Es
Ei
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s
PPOSIZIONEOSIZIONE DELLADELLA TOLLERANZATOLLERANZA (3/3)(3/3)
es
ei
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TTABELLEABELLE SSCOSTAMENTICOSTAMENTI FFORIORI
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TTABELLEABELLE SSCOSTAMENTICOSTAMENTI AALBERILBERI
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SSCOSTAMENTICOSTAMENTI FFONDAMENTALIONDAMENTALI
Gli scostamenti dei fori (eccetto alcuni casi estremi) sono uguali, ma di segno opposto rispetto a quelli degli alberi a parità di letterap
Per le lettere K, M, N etc. dei fori occorre calcolare un coefficiente Δ come:
Gli scostamenti JS e js prescrivono una ripartizione simmetrica dell’ampiezza di tolleranza IT/2.
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SSCOSTAMENTICOSTAMENTI FONDAMENTALIFONDAMENTALI
Alberi– ei = es ‐ IT da a ad h
ei eses
SCOSTAMENTI DA A AD H SCOSTAMENTI DA K AD ZC
i s
– es = ei + IT da j ad zc
Fori
Regola generale
ei
es scostamento fondamentale
negativo
ei scostamento fondamentale
positivo
SCOSTAMENTI DA A AD H SCOSTAMENTI DA K AD ZC
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– Es = Ei+IT da A ad H
– Ei = Es‐ IT da J ad ZC
Regola speciale
– Es = ‐ei+ Δ Δ = ITn‐ IT(n‐1)
Ei Es
EiEs
Ei scostamento fondamentale
positivo
Es scostamento fondamentale
negativo
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IINDICAZIONENDICAZIONE QUOTEQUOTE CONCON TOLLERANZATOLLERANZA
mediante la simbologia ISO
35 h7
posizione
35 h 7
dimensionenominale qualità
mediante gli scostamenti limite Se uno scostamento è nullo va comunque indicato con 0
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30‐0.02‐0.05
30 ±0.1
IINDICAZIONENDICAZIONE QUOTEQUOTE CONCON TOLLERANZATOLLERANZA (2/2)(2/2)
mediante il simbolo della zona di tolleranza ISO e gli scostamenti limite
Casi particolari
40 F7 ( )+0.050 +0.025
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40.140.0
40.1 max
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TTOLLERANZEOLLERANZE GENERALIGENERALI ((UNI ISO 2768)UNI ISO 2768)Per evitare di dover indicare le tolleranze su ciascuna quota, è possibile indicare sopra il cartiglio la classe di tolleranza che si riferisce a tutte le quote non tollerate
Es: Classe di precisione UNI ISO 2768 ‐m
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Le tolleranze generali NON si applicano alle quote ausliarie
AACCOPPIAMENTICCOPPIAMENTI NELNEL SISTEMASISTEMA ISO (1/3)ISO (1/3)
28 H7/h6
H7h6
28
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35 H7 ( )
35 h6 ( )
+0.021 0
0‐0.013
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AACCOPPIAMENTICCOPPIAMENTI NELNEL SISTEMASISTEMA ISO (2/3)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
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AACCOPPIAMENTICCOPPIAMENTI NELNEL SISTEMASISTEMA ISO (3/3)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
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AACCOPPIAMENTICCOPPIAMENTI RRACCOMANDATIACCOMANDATI
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EESEMPIOSEMPIO 1 (1/2)1 (1/2)
EsempioEsempio:: ForoForo ØØ1212FF7711.. CalcoloCalcolo dada tabellatabella valorevalore ampiezzaampiezza zonazona didi tolleranzatolleranza ITIT77 perper lalaclasseclasse dimensionaledimensionale
L’ampiezza della zona di tolleranza è: 18 µm (0.018 mm)
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EESEMPIOSEMPIO 1 (2/2)1 (2/2)
Lo scostamento inferiore è:
EsempioEsempio:: ForoForo ØØ1212FF7722.. Calcolo da tabella la posizione H dello scostamentoInferiore EI
Lo scostamento inferiore è: +16 µm (+0.016 mm)
Es = Ei + IT
+0.016+0.034
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Dim nominale
0.0 6
EESEMPIOSEMPIO 22Accoppiamento: 45 H8/g7– Dimensione nominale: 45 mm
– Tolleranza fondamentale foro IT8 = 39 μm = 0.039 mm
Dim
ension
i
Linea dello zero
FORO
ALBERO
– 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 mm
– Tolleranza fondamentale albero IT7 = 25 μm = 0.025 mm– Scostamento fondamentale albero: es = – 9 μm = – 0.009 mm – Scostamento inferiore albero: ei = es – IT = – 9 – (+25) = – 34 μm = – 0.034mm
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i s ( ) μ– Dimensione massima albero: 45 + es = 44.991 mm– Dimensione minima albero: 45 + ei = 44.966 mm
− Gioco minimo: Dmin - dmax = 45 – 44.991 = 0.009 mm− Gioco massimo: Dmax - dmin = 45.039 - 44.966 = 0.073 mm
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EESEMPIOSEMPIO 33Accoppiamento: 30 H7/p6– Dimensione nominale: 30 mm
– Tolleranza fondamentale foro IT7 = 21 μm = 0.021 mm
Dim
ension
i
Linea dello zeroFORO
ALBERO
– Scostamento fondamentale foro: Ei = 0 mm– Scostamento superiore foro: Es = Ei + IT = 0 + 0.021 mm = 0.021 mm– Dimensione minima foro: 30 mm– Dimensione massima foro: 30.021mm
– Tolleranza fondamentale albero IT6 = 13 μm = 0.013 mm– Scostamento fondamentale albero: ei = 0,022 mm– Scostamento superiore albero: es = 0,035 mm
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– Dimensione massima albero: 30,035 mm– Dimensione minima albero: 30,022 mm
− Interferenza minima: dmin – Dmax = 30.022 – 30.021 = 0.001 mm− Interferenza massima: dmax ‐ Dmin = 30.035 ‐ 30 = 0.035 mm
… … PERPER CONCLUDERECONCLUDERE
Il progettista deve saper gestire e controllare la differenzatra dimensioni ideali e reali…. può inserire le tolleranze nelle dimensioni funzionali che…. può inserire le tolleranze nelle dimensioni funzionali chevanno controllate per garantire la funzionalità delcomponente o dell’assieme dove esso è inserito.Nel calcolo delle tolleranze si dovrà tenere in conto latipologia di accoppiamento e la precisione richiestaIl metodo ISO permette di indicare in maniera efficace esintetica la tolleranze evidenziando la posizione e l’ampiezzad ll di ll hé i di i di l
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della zona di tolleranza, nonché i modi per indicarla adisegno
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... ... NELLANELLA PROSSIMAPROSSIMA LEZIONELEZIONE
Errori di lavorazioneFinitura superficiale e rugosità– Finitura superficiale e rugosità
– Tolleranze geometriche
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