I tre strumenti che si adottano nel disegno per controllare gli errori di lavorazione

Gli strumenti impiegati per indicare il margine di errore consentito nella lavorazione di un pezzo, sono:

• Le tolleranze dimensionali: definiscono un intervallo dimensionale considerato accettabile per la dimensione reale che assumerà il pezzo, una volta prodotto in quanto è importante comprendere che ad ogni quota indicata sul disegno è sempre associato, in maniera esplicita o implicita, un valore di tolleranza. Le tolleranze che possono quindi essere definite come frutto di “errori dimensionali” si dividono in:

a) Tolleranze specifiche: che sono tolleranze rese esplicite mediante la loro indicazione accanto alla quota solitamente indicate in micron, es. 12 ± 0.1

b) Tolleranze generali: che sono tolleranze implicite associate ad ogni quota presente sul disegno, alla quale non sia associata una tolleranza specifica. Per questo motivo NON sono indicate accanto alla quota, bensì in uno specifico spazio dedicato nel riquadro delle iscrizioni, con riferimento alla norma relativa ISO 2768 cui poi viene postposta indicazione della riga e della colonna della tabella in cui è presente il valore di tolleranza, in quanto fanno fede le tolleranze stabilite dalla norma che prevede delle tabelle normate i cui valori di tolleranza dipendono da: valore nominale della quota e classe di tolleranza associata al disegno.

Il fine della determinazione delle tolleranze dimensionali è quello di prevedere un limite ad eventuali errori per garantire che vi sia tecnicamente “giuoco” (ovvero compatibilità) e non “interferenza” (ovvero incompatibilità) tra due o più componenti ciò perché ogni componente dovrà essere assemblato con un altro.

• I parametri di rugosita: dove per rugosità si intende il micro scostamento della forma delle superfici reali dell’oggetto, rispetto alla forma delle superfici nominali indicate nel disegno, provocato in genere dall’azione degli utensili. La rugosità che può altresì essere definita come frutto di “errori micro geometrici” si distingue tra:

• Ra = Rugosita Media pari alla media degli scostamenti in + dei picchi e in – delle valli rispetto al Profilo Medio ovvero scarto quadratico minimo del profilo. E’ il parametro più usato perché pur essendo una media non rappresentativa del tipo di solchi, è statisticamente più stabile e facilmente misurabile con strumenti non sofisticati.

• Rq = Rugosita Quadratica Media pari alla radice quadrata delle media aritmetica dei valori quadrati degli scostamenti di picchi e valli rispetto al Profilo Medio (linea media). E’ più sensibile di Ra ai valori estremi di picchi e valli, per cui è utilizzata se necessario fare controlli di maggior precisione rispetto a Ra

• Rz = Profondita di Rugosita Media pari ala media dei valori assoluti dei 5 picchi più alti e delle 5 valli più profonde. Permette di valutare gli errori accidentali

• Rmax = Profondita di Rugosita Massima pari alla differenza tra il picco più alto e la valle più bassa. Usata se non è ammissibile nemmeno un singolo errore

• ηρ = Lunghezza del Profilo Portante pari alla somma dei segmenti ottenuti tramite sezione longitudinale dei picchi più elevati per mezzo di una ulteriore linea immaginaria (profilo portante) collocata ad una data distanza “C” (e quindi trattandosi di picchi, superiore) rispetto alla linea media

• tρ = Rapporto di Lunghezza del Profilo Portante pari al rapporto percentuale tra la Lunghezza del Profilo Portante e la lunghezza di base (Profilo Medio). Utile per pezzi meccanici sottoposti a lubrificazione in quanto a seconda del valore indica grande spazio (basso valore %) o piccolo spazio (alto valore %) disponibile per il lubrificante.

Come per le Tolleranze Dimensionali, anche per la Rugosità la norma prevede dei valori generali da indicare nel riquadro delle iscrizioni o in un angolo del disegno, con riferimento alla norma ISO 4287, ovvero dei valori specifici, stabiliti in casi particolari che vanno indicati nei pressi della superficie per cui è necessaria tale indicazione.

Il fine della determinazione della rugosita è innanzitutto quello di tenere sotto controllo probabili scostamenti (errori) per assicurare il corretto funzionamento di un sistema meccanico. Altresì la rugosità è un parametro funzionalmente determinante perché influenza ad esempio la capacità di una superficie di mantenere il lubrificante tra due superfici a contatto. Infatti per determinate applicazioni (componenti) esistono dei valori di rugosità consigliata al fine di garantirne il massimo della funzionalità.

• Le tolleranze geometriche: che vanno a determinare i possibili errori di forma del componente. Una superficie nominalmente piana potrebbe infatti presentare errori di forma quali: essere concava o convessa o presentare delle macro irregolarità sulla superficie. Per cui rispetto al piano ideale coincidente con la forma nominale ci sarà un ulteriore piano da esso distanziato coincidente con la forma effettiva dell’oggetto. La distanza tra questi due piani coincide con la tolleranza geometrica. La tolleranza

geometrica che può altresì essere spiegata come frutto di “errori macro geometrici” definisce quindi: la zona (ovvero uno spazio) e la posizione di tolleranza e infine la dimensione di quest’ultima, all’interno della quale la forma dell’elemento deve essere contenuta. Ovviamente, gli errori di tipo geometrico possono essere diversi e di diversa natura, per cui esistono diverse tolleranze geometriche, una per ogni tipologia di errore da limitare, ovvero:

• Tolleranze di Forma: Rettilineità, Planarità, Circolarità, Cilindricità

• Tolleranze di Orientamento: Parallelismo, Perpendicolarità, Inclinazione

• Tolleranze di Posizione: Localizzazione, Concentricità, Coassialità, Simmetria

• Tolleranze di Oscillazione: Circolare, Totale

In diversi casi la tolleranza geometrica è definita in base ad un riferimento. Ad esempio: un asse è perpendicolare o parallela rispetto ad una superficie di riferimento.

L’elemento di riferimento è un elemento esistente nel pezzo, che viene utilizzato per fissare la posizione di un altro elemento. Naturalmente la forma di tale elemento deve essere sufficientemente precisa affinché l’elemento di riferimento possa essere utilizzato come tale.

Come per le Tolleranze Dimensionali e la Rugosità anche per le Tolleranze Geometriche la norma prevede dei valori generali da indicare nel riquadro delle iscrizioni accanto alle Tolleranze Dimensionali, con riferimento alla norma UNI 7226-1 tranne che in alcune tipologie tramite indicazione dei valori specifici, stabiliti in casi particolari.

Il fine della determinazione delle tolleranze geometriche è quindi quello di definire i probabili errori di forma di un componente che potrebbero comprometterne la sua montabilità al fine di prevenirli e quindi limitarli essendo in tal senso uno strumento più specifico e restrittivo rispetto alle tolleranze dimensionali che non garantiscono ciò.