Le tolleranze

​Le tolleranze

By Agnes Rivas

Tolleranze dimensionali

Lo studio delle tolleranze nasce dall’esigenza della produzione in serie e dalla conseguente intercambiabilità tra le parti di oggetti prodotti con questa tecnica.

Ogni pezzo della serie deve poter essere assemblato o sostituito nel meccanismo senza bisogno di adattamento.
Oltre alla loro dimensioni, devono essere uguali anche le caratteristiche geometriche (planarità, cilindricità, parallelismo, ecc..) delle loro parti.

Questo principio è alla base del concetto di intercambiabilità che è proprio delle produzioni in serie.
Alla base di questo sistema globalizzato è posto il sistema unificato ISO per l'assegnazione delle tolleranze dimensionali.

​A cosa servono le tolleranze dimensionali?

Dimensione nominale

La dimensione nominale è il valore teorico, viene stabilito dal progettista e viene riportata sul disegno del pezzo da costruire.
Le quote o dimensioni nominali assegnate dal progettista ad un pezzo meccanico sono riferite a superfici geometriche ideali, la cui realizzazione esatta non risulta possibile neppure ricorrendo a lavorazioni di grande accuratezza e precisione.

Infatti, errori dimensionali e di forma originati dalle condizioni di lavoro delle usuali lavorazioni meccaniche (ad es. l’usura degli utensili, la presenza di vibrazioni, la disomogeneità del materiale in lavorazione, ecc.) portano ad ottenere pezzi con dimensioni effettive e forme reali che si discostano da quelle ideali.

E’ necessario allora precisare nel disegno i limiti entro i quali sono accettabili le inesattezze dimensionali, e questo dipende dalla funzione che deve assolvere il pezzo. Fissare la variazione ammessa (o scostamento) tra la dimensione nominale e quella reale significa accettare che ogni dimensione prefissata sia contenuta entro due dimensioni limite, la cui differenza, in valore assoluto, costituisce la tolleranza dimensionale, cioè l’errore consentito nella costruzione di un pezzo.

Tolleranza dimensionale

Tolleranza dimensionale

L'intervalo di tolleranza (ampiezza), con cui un pezzo può essere lavorato dipende dalla funzionalità dello stesso e ne condiziona il costo.

Una tolleranza ridotta implica una buona precisione di lavorazione e un aumento del costo poiché richiede l’uso di macchinari particolari ed accurati controlli con strumenti anch’essi costosi.

La tolleranza fissata deve, quindi, avere un’ampiezza limitata solo quando viene richiesta dal progettista perché necessaria alla sua funzionalità.

​T = Dmax - Dmin

Si è visto che per garantire la funzionalità e l’intercambiabilità di un pezzo non è sufficiente stabilire la sua dimensione nominale accanto alla sua dimensione effettiva (in fase di progettazione) devono essere indicate anche le dimensione limite massima e la dimensione limite minima consentite per il pezzo limite in lavorazione.

• DMax = Dimensione limite massima

• DMin = Dimensione limite minima

• DN = Dimensione nominale

Es. : Se la lunghezza del pezzo è maggiore di 50,1 o minore di 49,9 il pezzo è da ripassare se aggiore, o da scartare se è minore.

Dimensione limite massima e minima

Gli scostamenti

Es scostamento superiore, risulta dalla differenza algebrica fra la dimensione massima e la dimensione nominale:

Es = Dmax - Dnom

Ei scostamento inferiore, risulta dalla differenza algebrica tra la dimensione minima e la di mensione nominale:

Ei = Dmin - Dnom

Si considera come riferimento la linea dello zero che determina la dimensione nominale "dnom" del pezzo.

Può accader chela dimensione effettiva coincida con la nominale, ma in genere si discosta di un certo valore dalla linea dello zero.

Tolleranze geometriche

Tolleranze geometriche

Le tolleranze geometriche permettono di tenere conto degli errori di forma che le superfici reali hanno rispetto alle dimensioni indicate nel disegno.

Le tolleranze geometriche sono descritte nella norma UNI EN ISO 1101

Indicazioni sui disegni

La normativa prescrive:

• Quota nominale dell’elemento espressa in mm

• Posizione della tolleranza espressa con lettera maiuscola per i fori e minuscola per gli alberi

• Qualità di lavorazione IT

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Indicazioni delle tolleranze nel disegno

Essercizio di disegno

Fai un disegno tecnico rappresentando una tolleranza geometrica e cerca di spiegarla con le tue parole

Gli accopiamenti

Le tolleranze acquistano la massima importanza per i pezzi che si devono accoppiare fra loro.

Qualunque sia la tipologia di accoppiamento si farà riferimento ad albero (maschio) e foro (femmina) indicando con:

• lettere maiuscole gli elementi delle tolleranze che riguardano i fori ovvero:

Ei; Es; Dmax; Dmin

• lettere minuscole gi elementi che riguardano gli alberi

ei; es; dmax; dmin

Tipi di accopiamenti

Accoppiamento con gioco

Accoppiamento incerto

Accoppiamento con interferenza

Accopiamento con gioco

Avviene quando il diametro del foro è sempre maggiore di quello dell’albero. Si potrà avere un:

• gioco massimo (Gmax) se i valori assumono la dimensione massima per il foro e la minima per l’albero

• gioco minimo (Gmin) se il foro assume la dimensione minima ammessa e l’albero la dimensione massima.

Accopiamento incerto

Avviene quando nel montaggio si può verificare sia un gioco che un’interferenza. Questo caso si ha quando le tolleranze del foro e dell’albero si sovrappongono completamente o in parte:

• interferenza massima (Imax) se la dimensione dell’albero è più grande di quella del foro.

• gioco massimo (Gmax) se la dimensione massima del foro è più grande di quella dell’albero.

Accopiamento con interferenza

Avviene quando il diametro dell’albero è sempre maggiore di quello del foro. Si potrà avere una:

• interferenza massima (Imax) se i valori assumono la dimensione massima per l’albero e la minima per il foro

• interferenza minima (Imin) se il foro assume la dimensione massima ammessa e l’albero la dimensione minima.