La tolleranza geometrica sul profilo

Nel mondo industriale attuale la documentazione tecnica del prodotto è basata su una metodologia evoluta di specificazione e verifica geometrica dei prodotti fondata sui più recenti sviluppi della normativa ISO o ASME, con l’obiettivo di esprimere compiutamente i limiti funzionali, ridurre l’ambiguità nell’indicazione e nell’interpretazione dei requisiti dimensionali e geometrici dei prodotti e, infine, migliorare le operazioni di controllo nella verifica delle prescrizioni geometriche e dimensionali. In quest’ottica, la tolleranza geometrica sul profilo è uno dei più versatili e potenti strumenti per il dimensionamento funzionale oggi disponibile, in quanto non è solo una tolleranza di forma, ma controlla allo stesso tempo dimensione, orientamento, posizione e, naturalmente, forma di una feature.

Un controllo sul profilo specifica i limiti rispetto al profilo teorico entro i quali deve trovarsi il profilo reale di una superficie. In definitiva viene rappresentato nel disegno il pezzo perfetto e si specifica per ogni elemento l’intorno entro cui deve trovarsi il profilo reale. Purtroppo, come accade spesso, l’indicazione del controllo del profilo è diversa nelle due norme fondamentali ISO e ASME. Si consideri ad esempio la quotatura, secondo le norme ASME, del componente in Figura 1: nel disegno non vengono indicate tolleranze generali e le uniche tolleranze dimensionali sono sugli elementi di grandezza (features of size). Di default la zona di tolleranza è simmetrica rispetto al profilo ideale, ma con il modificatore U è possibile indicare una tolleranza non simmetrica rispetto al profilo teoricamente esatto (il numero dopo il modificatore indica l’entità della tolleranza del profilo esternamente a quello ideale).

La funzione del simbolo di profilo dinamico Δ (inserito all’interno del riquadro della tolleranza) è quella di consentire il controllo del profilo indipendentemente dalle dimensioni. Di solito, la tolleranza del profilo viene applicata al profilo teorico o ideale (indicato con quote riquadrate), controllando sia la forma che le dimensioni: con l’uso del modificatore del profilo dinamico, l’errore del profilo viene definito indipendentemente dalla dimensione, per cui è possibile quotare l’asola con tolleranze dimensionali.

Nella Figura 2, lo stesso componente viene documentato da un disegno secondo norme ISO-GPS ed è quotato in una maniera completamente diversa: vengono infatti indicate le tolleranze generali e, per il profilo non simmetrico, si utilizza il modificatore UZ (il numero dopo questo simbolo rappresenta lo scostamento desiderato dal nominale e può essere quindi sia negativo che positivo). Addirittura, può essere usato il simbolo di posizione per un controllo del profilo (vietatissimo in ASME).

In base al principio di indipendenza (vedere ISO 8015: 2011, 5.5), per impostazione predefinita, una specifica geometrica che si applica a più di una singola feature, si applica a tali elementi in modo indipendente. Pertanto, le zone di tolleranza definite da un indicatore di tolleranza o da diversi indicatori di tolleranza devono essere considerate indipendenti di default (anche con la dicitura 4x, i 4 fori della Figura 2 non rappresentano un pattern).

Per definire un pattern, occorre utilizzare un modificatore come CZ (Combined Zone). Lo stesso modificatore è indicato per la tolleranza del profilo per i due piani combinati dal punto T al punto S. Infine, il modificatore OZ (Offset Zone) permette lo stesso controllo del profilo dinamico della norma ASME.

La Figura 3 illustra la differenza tra la normativa ISO-GPS e ASME nell’indicazione del controllo del profilo dell’asola del componente. L’utilizzo delle quote teoricamente esatte nella quotatura dell’asola consente di controllare forma, dimensioni, orientamento e posizione.

I modificatori OZ (ISO) e profilo dinamico (ASME) controllano solo forma, posizione e orientamento, mentre la dimensione viene controllata dalla tolleranza dimensionale. In pratica, con questi nuovi modificatori, le dimensioni dell’asola possono avere le proprie tolleranze dimensionali ±, ma con un valore dei limiti del profilo più piccoli.

di Stefano Tornincasa

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