Cos’è la tolleranza
La tolleranza è un parametro fondamentale, normalmente indicato nel disegno 2D, necessario per garantire il giusto accoppiamento tra due componenti. La misura presente nel disegno viene nominata come la misura nominale, tale dato viene poi “arricchito” dalla tolleranza, affinché si mantenga il funzionamento corretto dell’assemblato.
La sigla della tolleranza è composta da una lettera ed un numero.
La lettera definisce la quota minima o massima ed il numero va a definire un intervallo di tolleranza in 𝜇𝑚.
Si definisce “con gioco” quando la dimensione massima dell’albero è minore della dimensione minima del foro.
Si definisce “con interferenza” quando la dimensione massima dell’albero è maggiore della dimensione minima del foro.
A seguito dell’inevitabile imprecisione dei procedimenti di fabbricazione, un pezzo non può essere realizzato rigorosamente nelle
dimensioni teoriche, si può però cercare di avvicinarsi il più possibile, quindi per lo scopo cui il pezzo è stato progettato, le dimensioni
saranno comprese tra due dimensioni limite ammissibili, la cui differenza rappresenta la tolleranza.
Il sistema ISO di tolleranze ed accoppiamenti si riferisce alle tolleranze delle dimensioni dei pezzi lisci e degli accoppiamenti corrispondenti.
La tolleranza dimensionale
Stabilire una tolleranza dimensionale significa indicare i limiti entro i quali può variare una determinata dimensione.
ALBERO: termine convenzionale per indicare una parte piena (e.g. albero o perno). Le grandezze riferite ad alberi si indicano con le lettere minuscole.
FORO: termine convenzionale per indicare una parte vuota (e.g. foro cilindrico), le grandezze riferite a fori si indicano con lettere maiuscole.
Le indicazioni delle tolleranze dimensionali a disegno sono poste in corrispondenza delle quote, secondo schemi prestabiliti, come mostrato in figura.
Accoppiamento albero-base
Sistema di accoppiamento albero base
insieme organizzato di accoppiamenti in cui i diversi giochi o interferenze richiesti sono ottenuti accoppiando dei fori aventi diversi classi di tolleranze con alberi aventi una sola classe di tolleranza.
Nel sistema ISO la dimensione massima dell’albero è uguale alla dimensione nominale, vale a dire che lo scostamento superiore è nullo.
Accoppiamento foro-base
Sistema di accoppiamento foro base
insieme organizzato di accoppiamenti in cui i diversi giuochi o interferenze richiesti sono ottenuti accoppiando degli alberi aventi diversi classi di tolleranze con fori aventi una sola classe di tolleranza.
Nel sistema ISO la dimensione limite minima del foro è uguale alla dimensione nominale, vale a dire che lo scostamento inferiore è nullo.
Tipi di accoppiamento
ACCOPPIAMENTO CON GIOCO: accoppiamento che assicura sempre un giuoco, la zona di tolleranza del foro è interamente al di sopra della zona di tolleranza dell’albero.
ACCOPPIAMENTO INCERTO: accoppiamento che può comportare sia un giuoco sia un’interferenza, la zona di tolleranza del foro e dell’albero si ricoprono completamente o in parte.
ACCOPPIAMENTO CON INTERFERENZA: accoppiamento che assicura sempre un’interferenza, la zona di tolleranza del foro è interamente al di sotto di quella dell’albero.
Accoppiamenti
Il numero di accoppiamenti possibili, considerato tutte le combinazioni ottenibili, è molto alto, per questo motivo si utilizzano due sistemi preferenziali che sono:
Sistema albero-base
L’albero si trova in posizione H. Ne deriva che per le seguenti posizioni dei fori si ha:
- Da A ad H – accoppiamento di gioco
- Da JS a ZC – accoppiamento con interferenza
Comporta il vantaggio di un minore numero di calibri a tampone per controllare i fori.
Si utilizza questo sistema quando si impegnano alberi di acciaio trafilati che si trovano in commercio già lavorati in posizione H.
Sistema foro-base
Il foro si trova in posizione H. Ne deriva che per le seguenti posizioni degli alberi si ha:
- Da A ad H – accoppiamento con gioco
- Da JS a ZC – accoppiamento con interferenza
Permette di risparmiare sul numero di alesatori fissi per finire i fori (bastano quelli in posizione H).
Allo scopo di limitare ulteriormente le attrezzature per il controllo e gli utensili per la lavorazione, le tabelle ISO presentano una serie di accoppiamenti raccomandati da usare nella progettazione.
La tolleranza geometrica
Le tolleranze geometriche tengono conto degli errori di forma che le superfici reali hanno rispetto a quelle ideali indicate a disegno. Una tolleranza geometrica stabilisce lo spazio (area o volume) entro il quale deve trovarsi l’elemento.
Le tolleranze geometriche sono oggetto della norma UNI EN ISO 1101.
Le tolleranze geometriche si possono suddividere nelle seguenti quattro categorie:
Tolleranze di forma: stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto alla forma ideale riportata a disegno. Sono tolleranze “assolute” (tranne alcune eccezioni) in quanto non necessitano, per essere definite, di elementi di riferimento.
- Rettilineità
- Planarità
- Circolarità
- Cilindricità
Tolleranze di orientamento: stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto ad uno o più elementi di riferimento.
- Parallelismo
- Ortogonalità
Tolleranze di posizione: Stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto ad una posizione ideale stabilita a disegno, con riferimento ad uno o più elementi assunti come riferimento.
- Localizzazione
- Simmetria
- Concentricità e coassialità
Tolleranze di oscillazione: Stabiliscono i limiti di variabilità di un elemento geometrico rispetto ad una rotazione del pezzo attorno ad un asse di riferimento.
- Oscillazione circolare radiale
- Oscillazione circolare assiale
Elementi di riferimento
I riferimenti ed i sistemi di riferimento delle tolleranze geometriche, le loro definizioni, le realizzazioni pratiche e le loro indicazioni a disegno sono oggetto della norma UNI ISO 5459.
– Riferimento costituito da unico elemento
Se il riferimento è costituito da un unico elemento, si indica con una sola lettera nella terza casella del riquadro della tolleranza.
– Riferimento costituito da due elementi
Se il riferimento comune è costituito da due elementi, si indica con due lettere separate da un tratto nella terza casella del riquadro della tolleranza.
Nell’esempio di figura l’elemento di riferimento è da intendersi nel seguente modo: l’asse dei più piccolo dei cilindri coassiali circoscritti.
– Riferimento costituito da più elementi
Quando un sistema di riferimento è costituito da riferimenti multipli le lettere sono indicate nella terza casella e nelle successive caselle, secondo l’ordine dei riferimenti.
Riferimenti parziali
Nel caso in cui la superficie di riferimento sia ampia abbastanza per dar luogo a dei problemi di ripetibilità delle misure, si usano i riferimenti parziali che sono costituiti da punti, linee e aree di contatto piane o cilindriche.
Il riferimento parziale è indicato con un quadrante diviso in due caselle da una linea orizzontale, nella casella inferiore si indica una lettera (elemento di riferimento) e un numero (numero del riferimento parziale), nella casella superiore vengono indicate delle informazioni aggiuntive.
Il riferimento parziale vero e proprio è indicato da una croce se si tratta di un punto, due croci connesse con una linea, per una linea e una zona tratteggiata delimitata da una linea mista fine se si tratta di una parte di superficie piana o cilindrica.