Allegato richiami sulle tolleranze

Questi appunti sono stati scritti e diffusi al solo scopo di aiutare gli allievi del corso di Tecnologia
Meccanica, Laurea in Ingegneria Meccanica dell’Università di Roma La Sapienza. Qualunque altro
uso è pertanto vietato.
Alberto Boschetto
Scelta della tolleranza secondo il sistema ISO
A livello internazionale il sistema di tolleranze è stabilito dalle tabelle UNI ISO 286/1-2
Scelta della posizione della tolleranza
La seguente è una schematizzazione delle 27 differenti posizioni degli scostamenti fondamentali:
La scelta può essere effettuata in base alla tipologia dell’accoppiamento e alla sua applicazione. L’accoppiamento foro
base è usato nell’industria meccanica: automobilistica, costruzione delle macchine utensili e aeronautica. La tabella
seguente può essere riletta in anche per l’uso dell’accoppiamento albero base.
Accoppiamento dell’albero
abc
def
gh
j js
kmn
p r s t u v x y z za zb zc
Caratteristiche di impiego
Giochi minimi molto elevati: temperatura di funzionamento molto alta
Per attriti ridotti: accoppiamenti rotanti molto veloci con centraggio anche imperfetto
Giochi minimi molto bassi: elementi a rotazione lenta, guide di alta precisione
Calettamenti di organi assicurati contro la reciproca rotazione e facilmente smontabili
(per es. a mano): chiavette, spine
Accoppiamenti incerti smontabili con piccolo sforzo (per es. mazzuolo): incastri precisi e
calettamenti di organi
Accoppiamenti stabili montati per differenza di temperatura e/o alla pressa. Lo
smontaggio non può avvenire senza il danneggiamento degli elementi connessi.
Tabelle per ricavare gli scostamenti dal sistema ISO
Dimensione
nominale mm
GRADI DI TOLLERANZA NORMALIZZATI
oltre
fino a
3
6
10
18
30
50
80
120
180
250
315
400
500
630
800
1.000
1250
1.600
2000
2500
3
6
10
18
30
50
80
120
180
250
315
400
500
630
800
1.000
1250
1.600
2000
2500
oltre
IT1 IT2 IT3
Tolleranze
mm
0,8 1,2 2
1 1,5 2,5
1 1,5 2,5
1,2 2 3
1,5 2,5 4
1,5 2,5 4
2 3 5
2,5 4 6
3,5 5 8
4,5 7 10
6 8 12
7 9 13
8 10 15
9 11 16
10 13 18
11 15 21
13 18 24
15 21 29
18 25 35
22 30 41
26 36 50
IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18
3
4
4
5
6
7
8
10
12
14
16
18
20
22
25
28
33
39
46
55
68
4
5
6
8
9
11
13
15
18
20
23
25
27
32
36
40
47
55
65
78
96
6
8
9
11
13
16
19
22
25
29
32
36
40
44
50
56
66
78
92
110
135
10
12
15
18
21
25
30
35
40
46
52
57
63
70
80
90
105
125
150
175
210
14
18
22
27
33
39
46
54
63
72
81
89
97
110
125
140
165
195
230
280
330
25
30
36
43
52
62
74
87
100
115
130
140
155
175
200
230
260
310
370
440
540
40
48
58
70
84
100
120
140
160
185
210
230
250
280
320
360
420
500
600
700
860
60
75
90
110
130
160
190
220
250
290
320
360
400
440
500
560
660
780
920
1100
1350
mm
0,1
0,12
0,15
0,18
0,21
0,25
0,3
0,35
0,4
0,46
0,52
0,57
0,63
0,7
0,8
0,9
1,05
1,25
1,5
1,75
2,1
0,14
0,18
0,22
0,27
0,33
0,39
0,46
0,54
0,63
0,72
0,81
0,89
0,97
1.1
1,25
1,4
1,65
1,95
2,3
2,8
3,3
0,25
0,3
0,36
0,43
0,52
0,62
0,74
0,87
1
1,15
1,3
1,4
1,55
1,75
2
2,3
2,6
3,1
3,7
4,4
5,4
0,4
0,48
0,58
0.7
0,84
1
1,2
1,4
1,6
1,85
2,1
2,3
2,5
2,8
3,2
3,6
4,2
5
6
7
8,6
0,60
0,75
0,9
1,1
1,3
1,6
1,9
2,2
2,5
2.9
3,2
3,6
4
4.4
5
5,6
6,6
7,8
9,2
11
13,5
1
1,2
1,5
1,8
2,1
2,5
3
3,5
4
4,6
5,2
5,7
6,3
7
8
9
10,5
12,5
15
17,5
21
1,4
1,8
2,2
2,7
3,3
3,9
4,6
5,4
6,3
7.2
8,1
8.9
9,7
11
12,5
14
16,5
19,5
23
28
33
Scelta della classe di tolleranza
A seguire è presentato un elenco con le tolleranze preferenziali (in neretto) di uso comune per gli accoppiamenti
meccanici e quelli meno frequenti.
a
5
6
7
8
9
10
11
c
d
8
9
10
e
7
8
9
ef
f
6
7
8
fg
g
5
6
11 11 11
A
5
6
7
8
9
10
11
b
B
C
j
Alberi
js k m n
5 5 5 5
6 6 6 6
7 7 7 7
p
5
6
7
r
5
6
7
s
5
6
7
t
5
6
7
u
v
x
y
z za zb zc
7
11
D
Fori
E EF F FG G H J JS K M N P R S T U V X Y Z ZA ZB ZC
8
9 9
10 10
11 11 11
h
5
6
7
8
9
6
7
8
9
6
7
6
7
8
9
10
11
6
7
8
6
7
8
6
7
8
6
7
8
6
7
8
6
7
8
6
7
6
7
In generale l’ottenimento della classe di tolleranza è legato all’uso di diverse macchine.
Macchina
Classe del foro Classe dell’albero
Rettifica di alta precisione
6
56
Rettifica di media precisione
7
6
Rettifica di bassa precisione e alesatura 7
7
Tornitura, fresatura e alesatura
8
78
Qualsiasi macchina
11
11
Ciò premesso si possono evidenziare alcune applicazioni di uso comune.
Applicazione
Montaggio con gioco abbondante: perni e leve senza esigenze di precisione
Accoppiamenti rotanti molto veloci con centratura imperfetta e carichi lievi
Accoppiamenti rotanti a bassa velocità con centratura buona
Centrature molto precise scorrevoli assialmente o dotati di moto rotatorio lento
Accoppiamenti di precisione con montaggio a mano (spine)
Accoppiamenti non smontabili a mano che non necessitano bloccaggio assiale ma
solo quello alla rotazione (boccole, ingranaggi, sede esterna delle bronzine)
Accoppiamenti fissi atti alla trasmissione di forti carichi assiali e momenti torcenti
(trasmissioni per interferenza)
Organi fissi a bloccaggio fortissimo (giranti per pompe)
A seguire sono riportate le tabelle di lettura delle tolleranza
H8/e8
H7/f6
H6/g5
H6/h5
H6/js5
H6/n5
H8/d8
H7/f7
H7/g6
H6/h6
H6/js6
H7/n6
H11/c11
H8/f7
H8/f8
H7/h6
H7/m6
H8/n8
H6/p5 H7/p7 H7/r6
H7/s6 H7/u7
H11/h11
Tolleranze generali
È possibile indicare nel disegno le tolleranze generali in basso nei pressi del cartiglio.
Altrimenti in maniera più veloce e generale è possibile utilizzare la norma UNI 2768 la quale stabilisce 4 classi di
tolleranza generale (f, m, c, v) che vengono localizzate come le precedenti ma come indicazione hanno per es. UNI
2768-m.
CLASSE DI
TOLLERANZA
Designazione Denominazione
SCOSTAMENTI LIMITE PER CAMPI DI DIMENSIONI NOMINALI
da 0,5 fino a oltre 3 fino a oltre 6 fino a oltre 30 fino a oltre 120 fino oltre 400 fino oltre 1.000
3
6
30
120
a 400
a 1.000
fino a 2.000
±0,05
±0,05
±0,1
±0,15
±0,2
±0,3
±0,5
oltre 2.000
fino a 4.000
-
f
fine
m
media
±0,1
±0,1
±0,2
±0,3
±0,5
±0,8
±1,2
±2
C
grossolana
molto grossolana
±0,2
±0,3
±0,5
±0,8
±1,2
±2
±3
±4
-
±0,5
±1
±1,5
±2,5
±4
±6
±8
V
Tolleranze geometriche
Hanno lo scopo di consentire corrette condizioni di funzionamento e di intercambiabilità dei pezzi e devono e devono
essere prescritte solo quando siano indispensabili allo scopo suddetto.
Alcuni errori di forma possono essere limitati dalla sola prescrizione dimensionale: le superfici reali potranno in tal
modo scostarsi da quella reale quando tale scostamento è contenuto all’interno dello scostamento dimensionale.
La norma di riferimento attualmente in uso è la UNI 7226 che coincide con la ISO 1101. Negli Stati Uniti è in vigore la
norma ANSI/ASME Y14,5 (GD&T).
Parte di questa norma riferiva (prima dell’eliminazione di questa parte) il Principio di Indipendenza che come segue:
“se vi sono solo prescrizioni sulle tolleranze dimensionali allora queste limitano anche le tolleranze geometriche”. Nel
1989 tale principio è stato corretto dalla norma UNI ISO 8015: “ciascuna prescrizione di tolleranza, dimensionale o
geometrica, risulta indipendente (salvo precisazione) da tutte le altre.
Esistono delle eccezioni a tale principio:
• Condizione di inviluppo E
• Condizione di massimo materiale M
• Condizione di minimo materiale L
Scelta della rugosità
La scelta della rugosità può essere fatta in base all’applicazione cui è destinata la superficie in esame. Come regole si
possono osservare le seguenti:
• La rugosità va indicata solo quando risulta necessario
• Essa è influenzata dalla natura dei corpi a contatto
• Dipende dalle sollecitazioni in gioco
• Poiché deve essere ottenuta và considerato il processo produttivo necessario a produrla
Ra
[mm]
0,025
0,05
0,1
0,2
0,4
0,8
1,6
3,2
6,3
Applicazione
Piani di appoggio di micrometri, specchi e blocchi di riscontro
Facce calibri di officina e piani di appoggio comparatori.
Facce calibri a corsoio, perni d'articolazione, utensili di precisione, cuscinetti
superfiniti, accoppiamenti stagni ad alta pressione in moto alternato, superficie
accoppiate di parti in moto alternativo a tenuta di liquido sotto pressione e
superficie levigate di tenuta senza guarnizione.
Sopporti alberi a gomito e alberi a camme, perno di biella, superficie camme,
diametro cilindri pompe idrauliche, cuscinetti lappati, perni turbine,
accoppiamenti stagni mobili a mano, guide tavole macchine utensili, reggispinta
alte velocità, perni di alberi di rotori di turbine, di riduttori, ecc.
Alberi scanalati, cuscinetti alberi motore, diametro esterno stantuffi, diametro
cilindri, perni grandi macchine elettriche, accoppiamenti alla pressa, gambo
valvola, superficie di tenuta delle valvole, superficie di tenuta di seggi ed
otturatori di valvole, saracinesche, ecc., perni di alberi a gomito e portate di linee
d'alberi, cuscinetti di metallo bianco, superficie di parti scorrevoli come pattini
e relative guide.
Tamburi freni, fori brocciati, cuscinetti bronzo, parti di precisione, denti
ingranaggi, cuscinetti rettificati, superfìcie di tenuta di flange senza
guarnizione, perni di alberi a gomito e portate di linee d'alberi, cuscinetti di
metallo bianco, superficie di parti scorrevoli come pattini e r e lative guide,
superfìcie di tenuta dei seggi valvole motori.
Facce particolari di ingranaggi, alberi e fori ingranaggi, teste cilindro, scatole
ingranaggi di ghisa, faccia pistone, superficie di tenuta di flange con guarnizioni
metalliche.
Perni e cuscinetti per trasmissioni a mano, superficie di accoppiamento di parti
fisse smontabili (flange di accoppiatoi, imposte di centramento, ecc.).
Superficie di tenuta di flange con guarnizioni comuni.
12,5 in
Superfici non per accoppiamento funzionale (per es. superfici di getti di fonderia)
poi
Tecnologia
necessaria
Lappatura
Finitura di
precisione
Finitura
Rettifica di
precisione
Estrusione
Trafilatura
Rettifica media e
alesatura
Stampaggio
Macchine utensili
Elettroerosione
Troncatura
Taglio alla
fiamma
Fonderia in terra
Tolleranze di forma e posizione
Le tabelle a seguire riassumono brevemente alcuni simboli per le tolleranza di posizione e forma.
Rettilineità
Rotondità (Circolarità)
Forma cilindrica
= ogni linea del
mantello esterno del
diametro del tubo deve
stare alla distanza di
0,3 mm tra due linee
parallele =
l’escursione del
comparatore, ruotando
intorno all’asse, deve
essere di max. 0,6 mm
= l’asse tollerato del
diametro esterno del
tubo deve stare entro
un cilindro del
diametro di 0,3 mm =
l’escursione del
comparatore, ruotando
intorno all’asse, deve
essere di max. 0,3 mm
= la linea perimetrale
tollerata deve stare tra
due cerchi concentrici
ad una distanza di 0,1
mm
= la superficie tollerata
del mantello del tubo
deve stare tra due
cilindri coassiali ad
una distanza di 0,1
mm
Concentricità e
coassialità
Eccentricità
Oscillazione radiale
Oscillazione
Parallelismo
Perpendicolarità
= l’asse tollerato del
diametro interno deve
stare entro un cilindro
coassiale ed un asse di
riferimento (DE) con
diametro 0,2 mm
= l’asse tollerato del
diametro interno del
tubo deve stare ad una
distanza di 0,1 mm nei
confronti dell’asse di
riferimento A (DE) =
concentricità /
coassialità
= ruotando intorno
all’asse di riferimento
AB, l’errore di
oscillazione radiale in
ogni piano di
misurazione verticale
non deve superare 0,1
mm = escursione
comparatore max. 0,1
mm
= ruotando intorno
all’asse di riferimento
C, l’errore di
oscillazione assiale
non deve superare 0,1
mm = escursione
comparatore max. 0,1
mm
= il lato frontale
tollerato deve stare tra
2 linee parallele
rispetto al lato di
riferimento A, ad una
distanza di 0,1 mm
= il lato frontale deve
stare tra 2 linee
verticali parallele,
perpendicolari all’asse
di riferimento A, ad
una distanza di 0,1
mm
Prospetto delle tolleranze
Simbolo
Descrizione
Tipo di tolleranza Simbolo
Descrizione
Tipo di tolleranza
Rettilineità
Forma
Inclinazione
Orientamento
Planarità
Forma
Localizzazione
Orientamento
Rotondità
Forma
Concentricità
Posizione
Cilindricità
Forma
Simmetria
Posizione
Parallelismo
Orientamento
IT
Dimensionale
Dimensioni
Perpendicolarità
Orientamento
±μ
Dimensionale
Dimensioni
Alcuni esempi: