Appunti Disegno Industriale PDF

Appunti di Disegno Industriale Anno Accademico 2024/2025 Appunti disegno industriale L’obiettivo del disegno tecnico è quello di trasmettere le informazioni chiare in modo che chiunque le capisca univocamente, per questo si utilizzano le normative. Curve meccaniche In meccanica ci sono 2 t...

Appunti di Disegno Industriale Anno Accademico 2024/2025 Appunti disegno industriale L’obiettivo del disegno tecnico è quello di trasmettere le informazioni chiare in modo che chiunque le capisca univocamente, per questo si utilizzano le normative. Curve meccaniche In meccanica ci sono 2 tipi di curve: - Nello spazio: Elica - Nel piano Evolvente di cerchio Cicloide Spirale Nello spazio Elica Curva che rappresenta un punto che si muove con moto rotatorio uniforme su una circonferenza mentre essa trasla con velocità costante in direzione ortogonale al piano che la contiene. L’elica viene costruita da: passo, diametro e verso di rotazione Il passo è la distanza verticale tra una spira e l’altra. Questo tipo di curva è utilizzato per realizzare filettature di viti e madreviti. Nel piano Evolvente di cerchio Curva tracciata da un punto appartenente ad una retta che rotola senza strisciare su un cerchio. L’evolvente è costituito da base (elemento statico) e rolletta (elemento in movimento) Cicloidi Curve generate dalle posizioni di un punto appartenente a un cerchio che rotola senza strisciare su una base rettilinea o curvilinea. Cicloide tradizionale Curva generata dalle posizioni di un punto appartenente ad un cerchio che rotola su una retta. (base: piano, rolletta: cerchio) Epicicloide Curva generata dalle posizioni di un punto appartenente a un cerchio che rotola all’esterno di una circonferenza. (base: cerchio, rolletta: cerchio) Ipocicloide Curva generata dalle posizioni di un punto appartenente a un cerchio che rotola all’interno di una circonferenza. (base: cerchio, rolletta: cerchio) Questi evolventi vengono utilizzati nelle ruote dentate, ovvero l’insieme di epi e ipocicloidi. Spirale d’Archimede Curva piana indefinita descritta da un punto che scorre con moto rettilineo uniforme lungo una semiretta che ruota con velocità angolare costante attorno l’origine. Metodi di rappresentazione Per le operazioni fondamentali del disegno tecnico come la proiezione e la sezione necessitiamo degli enti geometrici fondamentali. Punto improprio: una retta è la direzione della retta stessa. Retta impropria: giacitura del piano stesso Retta impropria: insieme delle direzioni e delle giaciture dello spazio. Con le proiezioni da punto improprio riusciamo a ricavare le dimensioni. Proiezioni prospettiche Proiezioni ottenute proiettando l’oggetto nel piano da un punto di vista a distanza finita. Lo svantaggio è che non possiamo ricavare le dimensioni. Proiezioni assonometriche Proiezioni ottenute proiettando l’oggetto da un punto improprio di una direzione generica su un piano. Teorema di Pohlke Se consideriamo 3 segmenti comunque orientati tra loro, aventi lunghezze arbitrarie, possono sempre considerarsi come proiezioni parallele di tre segmenti uguali uscenti da uno stesso punto O. Assonometrie ortogonali Si realizzano con proiezioni ortogonali al piano assonometrico. I segmenti proiettati sono uguali per forma e dimensione se giacciono paralleli al piano assonometrico. Assonometria isometrica I rapporti di riduzione sono disposti a 120° l’uno dall’altro. Proiezioni mongiane In questo tipo di proiezione si suddivide lo spazio in 4 quadranti, attraverso l’intersezione di 2 piani ortogonali. I piani da 3D a 2D si ottengono facendo ruotare π3 nello stesso piano di π2, poi facendoli ruotare entrambi nella LT ritrovandoli nello stesso piano di π1. Queste proiezioni permettono di ottenere distanze veritiere tra punti. Le proiezioni mongiane permettono di ottenere proiezioni ortogonali congruenti di tutte le facce e quindi di ricavare agevolmente le dimensioni dell’oggetto stesso. Proiezioni ortogonali Sono il metodo di rappresentazione più frequentemente utilizzato nel disegno tecnico. La proiezione ortogonale di un oggetto su un piano parallelo alla faccia da rappresentare si ottiene proiettando i punti dello stesso dal punto improprio della direzione ortogonale al quadro. Metodo del primo diedro - Europeo Si rappresentano le viste che danno il maggior numero di informazioni. Metodo del terzo diedro - Americano Tipi di linea e utilizzo Continua grossa - Contorni in vista - Spigoli in vista - Filettature: creste e termine filettatura Continua fine - Spigoli fittizi - linee di misura, linee di riferimento Continua fine - Assi di simmetria brevi - filettature A tratti fine - Contorni e spigoli nascosti A tratti grossa - Superfici con prescrizioni particolari Mista fine punto tratto lungo - Assi di simmetria  - Circonferenze primitive Mista grossa punto tratto lungo - Piano di sezione Estremità linee di richiamo Sezioni Tratteggio Il tratteggio deve cambiare inclinazione quando è relativo a componenti diversi, mentre se si riferisce allo stesso mantiene stessa inclinazione e spaziatura. Deve essere inclinato di 45°. Sezioni con piani paralleli Questo tipo di sezioni devono essere rappresentate con un tratteggio, i tratti possono essere sfalsati dove servisse. Il cambiamento del piano di sezione non deve coincidere con punti particolari (come spigoli) del disegno e deve essere evidenziato indicando la traccia del piano di sezione con linea di tipo preferibilmente sfalsando il tratteggio in corrispondenza. Sezioni parziali Una sezione parziale non può essere rappresentata su un elemento già sezionato. Elementi da non rappresentare sezionati - Chiodi, rivetti - Viti, dadi, rosette  - Nervature - Parti cilindriche, coniche o sferiche - Sfere, rulli e cuscinetti Sistemi di quotatura Le dimensioni di un componente devono essere definite tenendo presente il funzionamento del componente: - q. funzionale - q. tecnologica - q. collaudo La quotatura va sempre espressa in mm, è indipendente dalla scala di rappresentaz. Regole di quotatura Linee di misura 1) Si possono quotare solo elementi in vista 2) Ogni elemento deve essere quotato solo una volta 3) Non devono coincidere con assi, linee di contorno e riferimento 4) Non devono intersecare altre linee (possibilmente) in caso non interrompere la linea 5) Quotare all’esterno della figura 6) Parallele rispetto alla dimensione di riferimento 7) Per archi e angoli le linee di misura sono archi di circonferenza aventi centro nel vertice. Linee di riferimento 1) Riferirsi a elementi in vista 2) Perpendicolari all’elemento corrispondente 3) Si possono utilizzare assi, linee di contorni o il loro prolungamento 4) Non devono intersecare altre linee (possibilmente), in caso interrompere la linea 5) Devono sporgere di una picc. quantità rispetto alle l. di misura, uguale per tutto il disegno. Regole pratiche Le quote devono poter essere lette dalla base o dal lato destro del disegno. Se si scrive una quota con 10≠10.00, queste due sono essenzialmente diverse perchè l’aggiunta del decimale indica una tolleranza maggiore. Quando l’elemento da quotare è una circonferenza intera deve essere quotato con il ø (diametro). Quota ausiliaria Quota messa tra parentesi perché ricavabile per somma o differenza da altre quote del disegno. Conicità È il rapporto tra la differenza dei diametri in due sezioni di un cono e la distanza tra le stesse sezioni Filettature I collegamenti temporanei sono collegamenti che permettono di separare i componenti senza danneggiarli, i più comuni sono quelli: - per ostacolo: spinature - per attrito: filettature e innesto La filettatura è un risalto a sezione costante avvolto da un’elica interna o esterna a un cilindro. Elementi principali della filettatura: - Forma del profilo: figura che risulta dall’intersezione di un piano con il filetto avente per origine l’asse della filettatura. (triangolare, dente di sega, trapezoidale, tondo) - Passo: distanza tra due punti situati sui fianchi paralleli tra due filetto e il consecutivi - Numero di principi: per più principi si intende l’avvolgimento di più filetti elicoidali sullo stesso cilindro di nocciolo. Si utilizza per ottenere un passo lungo con una piccola profondità. In questo caso si distingue in: passo apparente e passo effettivo. - Diametro nominale: È il diametro comune a vite e madrevite, è una convenzione infatti la filettatura coincide con il diametro esterno della vite e con il diametro interno della madrevite. - Angolo e senso dell’elica: La filettatura è destrorsa se si avvita in verso orario mentre è sinistrorsa se si avvita in senso antiorario. Filettatura esterna ø esterno con linea continua grossa, ø di nocciolo con linea fine. Filettatura interna ø esterno con linea continua fine, ø di nocciolo con linea continua grossa, Il filetto si rappresenta con ¾ di circonferenza Quota di elementi filettati La quotatura va riferita al diametro nominale, bisogna inoltre quotare la lunghezza della filettatura e gli eventuali smussi. Sistemi di filettature I diversi sistemi di filettatura si differenziano per forma, passo, diametri, tolleranze. 1) Filettatura metrica ISO Profilo triangolare generato da triangolo equilatero con lato uguale al passo ed avente base parallela all’asse  Designazione: Passo grosso Hanno un unico passo, vengono quotate con M seguito dal valore del ø nominale (es. M10) Passo fine Hanno più passi in un unico diametro, quotate con M seguito dal valore del ø nominale e in aggiunta il simbolo X con il valore del passo (es. M10 x 0.75) Filettature non unificate Quotate con ø nominale seguito da X seguito da valore del passo e il simbolo M Se la filettatura ha più principi il numero di principi va aggiunto alla quota con fil in fondo. 2) Filettature standard internazionali Simile al profilo delle filettature metriche ISO ma con un filetto più profondo Quotatura: Passo grosso Designate indicando prima il ø nominale seguito dalla sigla MA (es. 12 MA). Passo fine Designate indicando prima ø nominale seguito dalla sigla MB (es. 24 MB) 3) Filettature Withworth Profilo triangolare con angolo di 55°, fondo e cresta del filetto arrotondati. La particolarità è che le dimensioni sono espresse in frazioni di pollice. (1’=25.4mm) Quotatura: Si indica prima ø nominale espresso in pollici (o fraz. di pollici) seguito dalla lettera W, se l’elica è sinistra di deve aggiungere alla fine sin (es. ¾ W sin) Passo fine Designato in base al numero z di filetti presenti sull’asse. Se non UNIficata allora si indica con ø nom. - x - n filetti/inch - W (es. ¾ x 12 W) 4) Filettature gas Simili alle Withworth ma con passi più fini, utilizzate per collegamenti di tubazioni. La quotatura delle gas è convenzionale infatti si riferisce al ø int. del tubo sul quale veniva utilizzata la medesima filettatura. Si differenziano in: 1) Non tenuta stagna sul filetto Collegamento tra vite e madrevite cilindrica → No ermeticità Presenti due gradi di tolleranza per i limiti delle dimensioni ø int, est, nocc. A: ristretta B: ampia Quotatura Quotate con lettera G seguita dal valore in pollici del ø nominale e della classe di tolleranza (A,B), (es. G ¼ A) 2) A tenuta stagna sul filetto Collegamento tra vite conica e madrevite cilindrica o conica. Quotatura - filettature interne cilindriche sono designate da Rp seguito da ø nom - filettature interne coniche sono designate da Rc seguito da ø nom - filettature esterne coniche sono designate da R seguito da ø nom 5) Filettature trapezoidali Utilizzate per viti di manovra, hanno un profilo trapezoidale  Quotatura: - 1 principio: indica con Tr seguito da ø nom, x e passo del profilo (es. Tr 50 x 8) - Più principi: il passo indicato dopo il ø nominale è quello dell’elica, ovvero lo spostamento assiale per giro, mentre quello del profilo tra parentesi, se la filettatura è sinistra si aggiunge LH. (es. Tr 50 x 24 (P8) LH) 6) Filettatura a dente di sega Utilizzato nei collegamenti tra tubi sottili. Quotatura Si indica il ø nom seguito da SgN (es. 80 SgN) Collegamenti temporanei albero - mozzo In base al movimento che si vuole impedire si scelgono gli elementi del collegamento: Imp. alla rotazione: chiavette, linguette, spine, alberi Imp. alla traslazione: chiavette, spine, anelli Centraggio: linguette, spine alberi Sicurezza: spine anelli Chiavette: prismi con spessore decrescente che consente l’accoppiamento tra albero e mozzo con metà chiavetta in uno e metà nell’altro, il collegamento avviene per attrito, il contatto è radiale, pertanto può esserci gioco sui fianchi. Se c’è bisogno di metterne più di una le si dispone a 120°. (la chiavetta impedisce la traslazione Linguette: prismi e spessore costante che consente l’accoppiamento tra albero e mozzo con metà linguetta in uno e metà nell’altro, a differenza delle chiavette trasmettono il moto tangenzialmente, pertanto è richiesto un accoppiamento preciso sui fianchi è si ammette gioco radiale. (la linguetta impedisce la rotazione) Accoppiamenti scanalati: Utilizzati principalmente per alberi molto piccoli, dove le cave per linguette o chiavette indebolirebbe l’albero. Le due principali scanalature sono: - A fianchi paralleli: accoppiamento centrato tra albero e mozzo tramite la superficie interna - Con profilo ad evolvente: permettono elevate velocità di rotazione. Perni: elementi cilindrici, utilizzato per parti rotanti Spine: elementi cilindrici, utilizzati per centraggio (possono essere coniche o cilindriche) La differenza tra i due sta nell’utilizzo. Spina elastica: Questo collegamento sfrutta la deformazione elastica della spina, viene stretta all’inserimento e all’interno del foro dilata. Copiglie: serve per arrestare spine e perni, è un filo a sezione semicircolare ripiegato. Anelli: serve per impedire lo scostamento assiale di due elementi, una volta montati subiscono una deformazione che permette il collegamento. Sono anelli aperti con : - ø interno < ø albero nel caso di alberi - ø interno > ø albero nel caso di fori Collegamenti permanenti Tipo di collegamento che una volta fatto non consente la separazione delle parti a meno di danneggiamento delle stesse. Collegamenti per attrito - Calettamento Realizzato per attrito e nelle deformazioni plastiche degli elementi da collegare. - Chiodatura Realizzato tra chiodi inseriti in fori nei pezzi da unire, i chiodi composti da parte cilindrica e testa vengono inseriti, di seguito la controtesta viene realizzata a caldo. Collegamenti per ostacolo - Rivettatura Realizzato tra rivetti inseriti nei fori nei pezzi da unire , i rivetti composti da una parte cilindrica e testa vengono inseriti, di seguito la controtesta viene realizzata a freddo. - Saldatura Realizzato mediante la parziale fusione tra le parti nella giunzione. Questo processo tecnologico detto saldatura permette un collegamento tramite la fusione per effetto di riscaldamento localizzato. Si distinguono in saldature: - autogene: il metallo di base partecipa per fusione alla costruzione del giunto saldato, possono essere eseguite con o senza metallo d’apporto. A loro volta si distinguono: - Per pressione: elettrica a resistenza, per attrito, ultrasuoni, ad esplosione, percussione - Per fusione: elettrica ad arco, a gas - eterogene: il collegamento viene ottenuto solo per azione del metallo d’apporto che ha una temperatura più bassa di fusione, senza la partecipazione del metallo di base. A loro volta si distinguono: - Brasatura: a resistenza elettrica, a induzione Si differenzia tra brasatura dolce (fino 400°) e forte (500-1000°), unione tra parti realizzato con solidificazione del metallo d’apporto - Saldobrasatura: ad arco elettrico, a fiamma ossiacetilenica. Il metallo d’apporto viene depositato sui lembi delle parti da saldare senza fondere il metallo di base. Le saldature si caratterizzano per: - Tipo di giunto - Forma della saldatura - Dimensioni del cordone - Processo utilizzato Preparazione lembi per saldatura I lembi devono avere la forma geometrica più adeguata per saldare. Tipi di giunto È definito dagli elementi che lo formano e dalla loro posizione Forma della saldatura Le saldature si distinguono in: I segni grafici per distinguerle sono i seguenti: Altri segni grafici supplementari: - Saldatura a V con cordone piano - Saldatura a X con cordone convesso - Saldatura d’angolo con cordone con - Saldatura a V con cordone piano e ripresa al rovescio piana Quotatura di saldature In base alla posizione della freccia comunichiamo diverse informazioni: La posizione della linea di freccia può essere qualunque. Nel caso di saldature ½ V, ½ Y, ½ U la freccia deve essere diretta verso la lamiera dove il lembo è preparato mentre la linea di riferimento deve essere parallela o perpendicolare al bordo inferiore del disegno. Posizione del segno grafico rispetto la freccia Come quotare saldature: A sinistra del segno grafico: quota trasversale (ovvero l’altezza del profilo, quindi la profondità) Al centro il segno grafico del tipo di saldatura A destra del segno grafico: quota dimensioni longitudinali (ovvero lunghezza del pezzo), in assenza di questa quota è sottointeso che la saldatura è continua su tutta la lunghezza. Quote per saldature ad angolo/triangolari Ci sono due modi per quotare le saldature ad angolo, infatti davanti alla quota trasversale (ovvero quella a sx del segno grafico) si mette una delle due lettere: - a: altezza di gola - z: lato Indicazioni complementari Il numero nella biforcazione in fondo indica il tipo di saldatura utilizzato, ad ogni tipo è assegnato un numero: Tolleranze dimensionali Le dimensioni nominali si riferiscono a geometrie ideali, impossibili da ottenere nella realtà in maniera fedele, pertanto è necessario precisare entro quali limiti di inesattezza dimensionale la funzionalità del componente viene compromessa. Ci sono due tipi di errori di realizzazione: - Errori dimensionali - Errori geometrici Gli elementi che devono essere presenti sui disegni sono: - Dimensioni - Tolleranze dimensionali - Geometria - Tolleranze geometriche - Rugosità Parliamo quindi delle tolleranze dimensionali, introducendo il concetto di: Scostamenti e tolleranze - Scostamento superiore: differenza algebrica tra la dimensione massima ammissibile e la dimensione nominale. Si indica con Es per fori, es per alberi. - Scostamento inferiore: differenza algebrica tra la dimensione minima ammissibile e la dimensione nominale. Si indica con Ei per fori, ei per alberi. - Tolleranza: È la differenza tra la massima dimensione ammissibile e la minima dimensione ammissibile, quindi la differenza algebrica tra lo scostamento superiore e quello inferiore: Nel sistema ISO sono previsti 20 gradi di tolleranza normalizzati che definiscono l’ampiezza della zona di tolleranza, quindi qualità o precisione della lavorazione. I primi due sono usati in casi particolari (IT0 - IT01), mentre generalmente si usano (IT1 - … - IT18). Il grado di tolleranza utilizzato è in funzione della dimensione nominale, significa che l’errore tollerato è maggiore su dimensioni maggiori. Tanto più il numero è piccolo, tanto più precisa è la tolleranza. - I gradi di tolleranza da IT14 a IT18 non devono essere utilizzati per dimensioni minori o uguali a 1 mm. - I valori sono espressi in μm (micrometri) per gradi fino a IT11, poi in mm - I valori vengono calcolati per gruppi di dimensioni nominali riferiti alla media geometrica delle dimensioni estreme: Posizione delle tolleranze Fori Per i fori lo scostamento fondamentale è lo scostamento inferiore Ei per posizioni da A - H, mentre lo scostamento superiore Es per posizioni da K - Zc. La H è la posizione con scostamento (inferiore) nullo. Alberi Per gli alberi lo scostamento fondamentale è lo scostamento superiore es per le posizioni da a - h, mentre lo scostamento inferiore ei per posizioni da k - zc. La h è la posizione con scostamento (superiore) nullo. Esempi Es. Albero con ø 50±0.1 - determinare grado di tolleranza Es. Albero con ø 50-0.1, -0.3 - determinare grado di tolleranza Rappresentazione schematica degli scostamenti fondamentali La precisione di albero-foro sono differenti da classe a classe, in quanto è più difficile lavorare uno rispetto all’altro. Più la classe di tolleranza è bassa, più il costo è alto. Per definire la tolleranza utilizziamo gli scostamenti rappresentati nell’ immagine precedente. Si utilizzano diverse tolleranze per ottenere gioco o interferenza. Come quotare con la tolleranza Nella quota deve esserci: - dimensione nominale - lettera che indica zona di tolleranza - una/due cifre che indicano il grado di tolleranza In alternativa le tolleranze si possono indicare con gli scostamenti limite. Esempio - Calcolo di tolleranze e scostamenti Es. ø75G7 Procedimento: - Cercare il valore della tolleranza IT7 per ø75 = 30μm - Cercare valore scostamento fondamentale G per ø75 = +10μm = scostamento inferiore Ei, quindi il valore dello scostamento superiore Es è 40μm (infatti Es = Ei + IT) Pertanto la quota finale sarà: ø75+0.04, + 0.01 Pertanto il numero indica l’ampiezza del rettangolo del diagramma degli scostamenti mentre la lettera indica la posizione medesima. In tutte le quote del disegno devono esserci le relative quote senza creare eccessiva confusione, pertanto si specificano le tolleranze generali, dipendenti dal tipo di lavorazione adottato, che definiscono le quote per le quali non è specificata la tolleranza. Accoppiamenti nel sistema ISO I termini albero e foro sono convenzionali, infatti con albero intendiamo un pieno, mentre con foro un vuoto, tra i quali ci può essere collegamento. Definiamo: - Dimensione nella condizione di massimo materiale: dimensione limite di massimo materiale dell’elemento, ovvero la dimensione massima per un albero e la dimensione minima per un foro. - Dimensione nella condizione di minimo materiale: dimensione limite corrispondente alla condizione di minimo materiale dell’elemento, ovvero la dimensione minima per un albero e la dimensione massima per un foro. Tipi di accoppiamento Accoppiamento mobile (con gioco): Il ø del foro deve essere sempre maggiore del ø dell’albero. Questa situazione si verifica quando le zone di tolleranza albero-foro non risultano sovrapposte e la zona di tolleranza del foro è sempre maggiore a quella dell’albero. Accoppiamento con interferenza: Il ø del foro deve essere sempre minore del ø dell’albero. Questa situazione si verifica quando le zone di tolleranza albero-foro non risultano sovrapposte e la zona di tolleranza del foro è sempre inferiore a quella dell’albero. Accoppiamento incerto: Non è noto a priori se il ø del foro sia maggiore o minore del ø dell’albero. Questa situazione si verifica quando le zone di tolleranza albero-foro sono parzialmente sovrapposte. Indicazione delle tolleranze negli accoppiamenti Vengono quotati con la dimensione nominale comune ai due pezzi e i simboli che definiscono la tolleranza del foro seguiti da quelli che definiscono la tolleranza dell’albero separati da una barra obliqua. Accoppiamenti albero base Albero base: insieme di accoppiamenti nel quale i diversi giochi ed interferenze vengono ottenuti combinando: - fori con diverse zone di tolleranza - albero con base avente la posizione h Ci sono vantaggi come un minore costo di produzione e facilità di reperibilità materiali ma anche svantaggi come la lavorazione di un'estesa gamma di fori che risulta costosa rispetto a quella degli alberi. Viene principalmente utilizzata per il caso di un unico albero sul quale vengono montati più elementi. Accoppiamenti foro base Foro base: insieme di accoppiamenti nel quale i diversi giochi ed interferenze vengono ottenuti combinando: - alberi con diverse zone di tolleranza - fori con base avente la posizione H Ci sono vantaggi come un minore numero di lavorazioni costose ma svantaggi come il maggiore costo di produzione dovuto da calibri per fori. Viene principalmente utilizzato nelle principali industrie automobilistiche e macchine utensili. Accoppiamenti raccomandati Serie di quote con tolleranza La quota totale risulta dalla somma delle quote parziali con le loro tolleranze, ovvero: dimensione nominale = somma delle dimensioni nominali tolleranza = somma delle tolleranze Per esempio nel pezzo rappresentato la lunghezza del componente sarà di : 44.5±0.1. Serie e catene di quote tollerate Le catene di quote determinano i valori massimi e minimi di giochi ed interferenze. Permetto di specificare le più larghe tolleranze compatibili con la funzione del pezzo e di comprendere le dimensioni critiche degli elementi assemblati permettendo di stabilire la giusta relazione tra questi. Come già detto, la tolleranza su ogni condizione di funzionamento derivante da somma o differenza di quote è uguale alla somma delle tolleranze sulle quote stesse. Rugosità La rugosità è il parametro che descrive il gradi di finitura di una superficie, ovvero l’insieme delle irregolarità superficiali che si ripetono. Queste irregolarità possono essere dovute al processo di lavorazione, disomogeneità del materiale, interazioni con l’ambiente ecc. Studiamo questo parametro perché influenza molte proprietà: - Usura - Resistenza meccanica - Aspetto estetico Per definire la rugosità distinguiamo diverse superfici come quella reale, nominale e di riferimento, occorre saper individuare i profili longitudinali e trasversali tramite sezioni ideali del materiale per analizzare la rugosità. Consideriamo il profilo reale (ovvero quello ottenuto tra l’intersezione della superficie reale con un piano) riconosciamo: - errori di forma - errori di ondulazione - errori di rugosità Misurare la rugosità significa valutare le altezze delle irregolarità. L’apparecchio utilizzato è il rugosimetro, definiamo alcuni elementi per valutare la rugosità: - lunghezza di base, l: lunghezza del tratto di linea di riferimento per indicare le irregolarità della rugosità superficiale - lunghezza di valutazione: è di qualche mm, viene suddivisa in 5 lunghezze più piccole (lunghezze di base) - linea centrale: linea che divide il profilo in modo che le aree comprese tra questa e il profilo siano uguali ad ambo i lati - linea media: linea avente la forma del profilo che divide il profilo in modo che all’interno della lunghezza di base, la somma dei quadrati degli scostamenti sia minima - scostamento del profilo, y: distanza tra un punto del profilo e la linea di riferimento - altezza del picco del profilo, yp: distanza tra la linea media del profilo ed il punto più alto di un picco del profilo all’interno della lunghezza di base.  - profondità della valle del profilo, yv: distanza tra la linea media del profilo ed il punto più basso di una valle del profilo all’interno della lunghezza di base. - altezza di una irregolarità di un profilo: somma dell’altezza del picco e della profondità della valle adiacente. Altezza media delle irregolarità del profilo Rc È la somma dei valori medi assoluti delle altezze dei picchi del profilo e delle profondità delle valli del profilo nella lunghezza di base (ha fine estetico). Scostamento medio quadratico del profilo Rq È il valore medio quadratico degli scostamenti del profilo all’interno della lunghezza di base l Scostamento medio aritmetico del profilo Ra È la media aritmetica dei valori assoluti degli scostamenti del profilo all’interno della lunghezza di base l, si esprime in µm In realtà è misurata su diverse consecutive e in diverse zone del materiale. Altezza delle irregolarità su 10 punti Rz È la media dei valori assoluti dei 5 picchi del profilo più alti e delle 5 valli più profonde in l. Come quotare la rugosità: Segni grafici Il simbolo punta si riferisce alla superficie puntando direttamente dal lato esterno del materiale o su linee che rappresentano il prolungamento della superficie, viene letto dal basso o da destra. a: requisito principale b: ulteriori requisiti c: tipo di lavorazione d: direzione solchi I valori della rugosità dovrebbero essere scelti all’interno di una serie Renard R10 È possibile specificare valori massimi e minimi di rugosità Sulle viti si rappresenta sul ø nominale. Per evitare diverse volte l’indicazione di una prescrizione in caso di complessità o omogeneità si possono unificare specificando nel cartiglio la prescrizione. Trasmissione del moto rotatorio Trasmissioni rigide - Ruote di frizione La trasmissione avviene per attrito tra due superfici cilindriche in caso di basse potenze. Introduciamo pertanto il: Rapporto di trasmissione Imponendo che la velocità tangenziale nel punto di contatto sia la stessa otterremo il rapporto di trasmissione Quest’ultima relazione esprime la relazione tra il numero di giri della ruota conduttrice e della ruota condotta, permette di dimensionare le trasmissioni. Ruote dentate L’utilizzo di queste rende la trasmissione più regolare e sicura. Profili cicloidali Ottenute combinando epicicloide e ipocicloide, il punto di scambio tra i due si dice flesso, per questo punto avviene la rotazione, ha dei difetti in quanto è relativamente fragile e può non trasmettere uniformemente il moto. Profili ad evolvente Curva ottenuta dal rotolamento di una retta su di una circonferenza di base. La trasmissione avviene su una linea, tangente alle basi dei profili di due ruote. A differenza del profilo cicloidale, il rapporto di trasmissione non risente di un errore di interasse ed è di facile esecuzione per le macchine a utensili, inoltre è più robusto. Dimensionamento modulare di ruote dentate Il modulo m è un parametro di proporzionamento delle dentature definito come rapporto tra diametro primitivo e numero di denti, introdotto per evitare il fattore irrazionale π. Il modulo m si può esprimere in funzione del ø esterno: Pertanto: - addendum = m - dedendum = 5/4 x m Dentature elicoidali Accenniamo questo tipo di dentature che hanno diversi vantaggi come l’ingranamento più silenzioso, le forze presentano anche una componente assiale, inoltre vengono dimensionate in termini di seno e coseno in quanto si ha a che fare con un’elica che ha un angolo. Dentature coniche Per trasmettere il moto tra assi concorrenti, ovvero perpendicolari, si possono utilizzare ruote a forma tronco conica. Trasmissioni flessibili Quando gli alberi sono disposti a distanza tale da non rendere possibile l’uso di ingranaggi la trasmissione avviene tra organi flessibili. Trasmissioni con cinghie Le cinghie trasmettono per attrito su pulegge calettate sugli alberi. Il rapporto di trasmissione è identico alle ruote di frizione ma in questo caso i versi di rotazione sono concordi. Ci sono tre tipi di cinghie: - piatte: raramente utilizzate e solo in caso di potenze ridotte - trapezoidali: sono di gomma con anima in metallo generalmente, la sezione è a trapezio isoscele, consentono elevati rapporti di trasmissione, aderenza e silenziosità - dentate: la dentatura è posta sulla faccia interna della cinghia che va a contatto con le cave delle pulegge, si chiama trasmissione positiva in quanto unisce vari vantaggi tra le varie trasmissioni Trasmissioni con catene Le potenze trasmesse in questo caso possono essere più elevate, aumenta però anche la rumorosità. Le catene utilizzate industrialmente sono del tipo a rulli. Supporti e cuscinetti Supporti: Sono elementi destinati a sorreggere elementi rotanti e vincolarne la posizione. Cuscinetti: Parte del supporto sta a contatto con l’elemento rotante, si distinguono in: - cuscinetti radenti (per strisciamento) - cuscinetti volventi (per rotolamento) A loro volta si possono distinguere il carico in direzione radiale e assiale Cuscinetti radenti radiali Possono essere costituiti da: - un pezzo = boccole - due parti semicilindriche = bronzine Possono lavorare:  - a secco - a lubrificazione Cuscinetti volventi Sono costituiti da due anelli, uno si posiziona nella opportuna sede e uno sull’albero, tra i due sono posti sfere in una gabbia distanziatrice. Rispetto a quelli radiali i volventi hanno vantaggi quali: - hanno attrito costante - dimensioni rispetto all’albero costante - facile lubrificazione - minore usura e svantaggi come: - limiti di velocità di rotazione - ingombro maggiore Tolleranze geometriche (cenni) Il mercato globale ha necessità di sistemi e regole per il dimensionamento che permettesse di descrivere di descrivere anche le tolleranze geometriche degli oggetti in maniera univoca e chiara, per questo è stato sviluppato GD&T, un sistema di riferimento che permette di stabilire in maniera univoca l’orientamento dei componenti.