A cosa serve il disegno?

Transcription

25/05/2014
A cosa serve il disegno?
La rivoluzione
dell’insegnamento del
disegno: le nuove
normative ISO e ASME
Analisi della nuova normativa ISO e ASME.
Gli effetti e le ricadute sulla didattica
Prof. Stefano Tornincasa
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Giornata Nazionale ADM 2014
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Product and Manufacturing Information
(PMI)
Trasferire le informazioni del prodotto
Inglobare nel modello 3D tutte le informazioni per la
fabbricazione: dimensionamento GD&T , note, rugosità,
trattamenti termici e materiali.
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Norme di riferimento: ASME Y14.41, ISO 16792
Al disegno viene oggi affidato un ruolo
“contrattuale” tra chi progetta e chi
produce o chi deve controllare i prodotti.
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La rivoluzione nell’insegnamento
del disegno: il disegno funzionale
Quota di
grandezza
Quota di
posizione
Riferimento implicito
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Pezzo ideale e reale
Geometria
perfetta
Errori
orientamento
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Errori
di forma
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0,566
0,4
b
0,4
a
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Si controlla lo
spostamento
dell’asse che è
diverso in ogni
direzione!
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Controlliamo il bordo rispetto all’asse del
foro o l’asse del foro rispetto al bordo?
Quale è il metodo più efficace per
dimensionare e tollerare?
Priorità basata
sulla
funzionalità ed il
controllo
Quotatura funzionale
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Priorità basata
sulla
fabbricazione
Quotatura tecnologica
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Funzionamento
CAD (Computer Aided
Design)
Scopo:
Fabbricazione
Sviluppare e comunicare la
geometria dei componenti da
fabbricare
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Per molti progettisti GD&T significa…..
Grande Dispendio diTempo
Che cosa è il GD&T?
Per altri il GD&T è uno strumento…..
Gravoso, Depressivo & Traumatico
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Geometric Dimensioning & Tolerancing
Greatest Design Tool
È l’unico strumento che consente di
gestire la geometria imperfetta
perfettamente!
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GAD (GD&T Aided Design)
CAD (Computer Aided Design)
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CAD without GAD is very BAD!
Il CAD è uno strumento di
progettazione che ha lo
scopo
di
generare,
manipolare e comunicare
la geometria delle parti da
produrre
Il GAD è uno linguaggio
simbolico per specificare i
limiti
di
imperfezioni
tollerati in modo da
garantire
montaggi
corretti, funzionalità e
controlli univoci e ripetibili
delle parti da produrre.
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• Il montaggio dei componenti non è garantito
• La funzionalità e le prestazioni dei prodotti
sono ridotte e scadenti
• Il controllo delle parti è pura «invenzione».
• La produzione dei pezzi è un gioco d'ipotesi
basato su equivoci e indicazione ambigue.
• Le catene di tolleranze sono impossibili o non
affidabili
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Gli step per codificare un componente con la
metodologia GD&T
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1) Definizione per ogni feature della
zona e del valore di tolleranza
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2) Localizzazione e orientamento
zone di tolleranza
Come vengono specificati gli assi
cartesiani?
Datum
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2) Specificazione dei riferimenti per orientare e localizzare le
zone di tolleranza
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Con la nuova normativa è possibile indicare gli
assi cartesiani nel disegno!
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3) Specificazione delle quote riquadrate per localizzare e
orientare le zone di tolleranze rispetto ai datum
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4) Utilizzo del linguaggio GD&T per definire le tolleranze (tipo e
dimensione)
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Riepilogo dei concetti esposti
sulla progettazione funzionale
Diametro 0,6
57% tolleranza in più
(zona gialla)
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Il concetto fondamentale della progettazione funzionale
Sistema di riferimento
gli elementi reali del pezzo
devono trovarsi in un intorno
della
loro
localizzazione
teorica, cioè di quella che
hanno nel pezzo ideale
Definizione zone di tolleranza
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Disegno 2D




A, B, C origine 0
A, B asse X
A, C asse Y
B, C asse Z
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Alternativa
Zone di tolleranze chiare e univoche
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Feature of size
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CAD + GAD
OK!
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I componenti del mondo
immaginario del GD&T
•
•
•
•
Zone di tolleranza
Datum features (elementi di riferimento)
Datums (riferimenti)
Datum feature simulators (Elementi di
riferimento simulati)
• Datum reference frame (DRF)
• Dimensioni teoricamente esatte
• Linguaggio simbolico del GD&T
È l’unico strumento che consente di
gestire la geometria imperfetta
perfettamente!
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Zone di tolleranza
•
•
•
•
Zone di tolleranza
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Definizione datum feature:
Gli elementi di riferimento sono particolari
superfici fisiche di parti reali etichettati e
imperfetti, che servono a limitare i gradi di libertà
(di rotazione e traslazione) durante i processi di
assemblaggio.
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•
•
•
•
Zone di tolleranza
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Punti
•
•
•
•
Zone di tolleranza
Piani mediani
Assi e linee
Piani
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I riferimenti simulati sono
concettualmente perfetti, o
fisicamente quasi perfetti, e
rappresentano il ponte tra il
mondo reale imperfetto dei
datum feature e il mondo
immaginario perfetto dei
Datum
I riferimenti simulati
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Datum Reference Frame
•
•
•
•
Zone di tolleranza
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I 6 step per ottenere il sistema di riferimento DRF
A = Superficie piana
B = Foro
C = Slot
1) Decodifica Controllo
2) Identificare Datum
features
3) Costruire Datum
features simulatori
Esempio
5) Trasferimento del DRF al
pezzo accoppiando i datum
features con i simulatori 5) Usare i Datum per
costruire il sistema di assi
cartesiani
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4) Estrarre i datum dai
simulatori
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I riferimenti simulati hanno l’obiettivo di estrarre i
datum, stabilire i DRF e infine trasferire i sistemi
cartesiani al componente reale. Il datum reference
frame A, B e C origina il sistema cartesiano destrorso
X, Y e Z, mentre il DRF A, D e E definisce il sistema X’,
Y’ e Z’.
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Identificazione del datum
reference frame
I riferimenti
nella nuova
norma ASME
Y14.5-2009
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Personalizzazione del sistema di
riferimento
Multiple superfici per specificare un
riferimento
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Scelta dei riferimenti
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Scelta dei riferimenti
•
•
•
•
Zone di tolleranza
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Le quote
riquadrate
•
•
•
•
Zone di tolleranza
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GD&T toolkit
Codifica
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Decodifica feature control frame
Differenza tra
la normativa
americana ed
Europea (ISO)
Il controllo di posizione richiede che l’asse del foro possa spostarsi all’interno di una zona
di tolleranza cilindrica di diametro 0,5 mm a MMC (2,7) che può aumentare fino a 1,1 mm
quando il diametro viene prodotto a LMC. La zona di tolleranza viene localizzata e
orientata con le quote teoricamente esatte in un sistema di riferimento stabilito dal piano A,
dall’asse B simulato con mobilità a dimensioni costanti (virtuali) 9,3 mm e dal piano
mediano C simulato con mobilità a dimensioni costanti (virtuali) 5,25 mm
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ISO
ASME
ISO 1101
ISO 2592
ISO 5459
ISO 5460
ISO 463
ISO 8015
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Norme di riferimento
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ISO 14660-1 Geometrical features
ISO 8015 Geometrical product specifications (GPS)
ISO/TS 17, orientation and location
ISO 1101 Geometrical tolerancing -- Tolerances of form,
orientation, location and run-out
ISO 1119 Series of conical tapers and taper angles
ISO 2692 Geometrical tolerancing -- Maximum material
requirement (MMR), least material requirement (LMR) and
reciprocity requirement (RPR)
ISO 3040 Dimensioning and tolerancing -- Cones
ISO 5458 Geometrical tolerancing -- Positional tolerancing
ISO 5459 Geometrical tolerancing -- Datums and datum
systems
ISO 10578 Tolerancing of orientation and location -Projected tolerance zone
ISO 10579 Dimensioning and tolerancing -- Non-rigid parts
ISO 14405/1,2 Linear sizes e non linear size
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Modalità di indicazione localizzazione di features
Alcune nuove norme ISO
• La nuova norma sulle linee del
disegno
• La nuova norma sulle sezioni
• La nuova norma sulla quotatura
• Norme sulla rugosità
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N.
Descrizione
ISO 128-24 (2014)
N.
Descrizione
Applicazione
Applicazione
posizioni intermedie ed
estreme di parti mobili
Esempio
05.1
Linea mista
a 2 tratti
brevi
contorni iniziali, eliminati con
successiva lavorazione
Tracce dei piani di sezione
04.2
Mista spessa
parti situate anteriormente ad
un piano di sezione
Indicazione di aree limitate
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Esempio
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Nuove norme sulle sezioni (2001)
ISO 128-40
ISO 128-44
ISO 128-50
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Technical drawings — Indication of
dimensions and tolerances
Part 1:
General principles
ISO 129-1:2004 sarà sostituita e integrata
da 129-2 (Dimensioning on mechanical
engineering drawings) e 129-6 (Simplified
dimensioning for mechanical engineering
drawings
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La norma ISO 1302 sulla rugosità
Quotatura
semplificata
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Le contraddizioni ISO sulle tolleranze generali
Nuova proposta ISO 1101
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Preferire le ASME?
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Le nuove norme ISO 14405/1 e 2
La norma 14405/1 del 2010 (Dimensional
tolerancing-Linear sizes) e la 14405/2
(Dimensions other than linear sizes) propongono
una nuova filosofia per documentare il prodotto,
più adatta alle esigenze della attuale realtà
produttiva e improntando le norme del disegno
tecnico sui principi che sono alla base del modo
più moderno di misurare.
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1) Valore nominale
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2) Mediana
3) Media 4)Valore massimo 5) Valore minimo
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Il modificatore della quota di sinistra indica che le dimensione della
feature of size deve essere ottenuta col metodo dei minimi quadrati
(GG) e si applica sia per la dimensione massima ammissibile che per
quella minima. Nella quota di destra vengono specificati due
modificatori diversi per ognuno dei limiti.
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Quotatura funzionali di disegni tecnici
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A cosa serve il disegno?

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