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DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE

LEZIONE N. 7RUGOSITÀ

PROF. C. RIZZIPROF. P. BERTOLA

… IN QUESTA LEZIONE

§ Finiture superficiali e rugosità- Definizioni

- Indicazione della rugosità

- Esempi

- Criteri per la scelta

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TOLLERANZEDIMENSIONALI

ERRORIMACROGEOMETRICI

TOLLERANZEGEOMETRICHE

ERRORIMICROGEOMETRICI

RUGOSITA’

ERRORI DI LAVORAZIONE

ERRORI DIMENSIONALIDeviazione delle dimensioni reali

da quelle nominali

ERRORI GEOMETRICIDeviazione delle superfici reali

da quelle nominali

ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI

TOLLERANZEDIMENSIONALI

ERRORIMACROGEOMETRICI

TOLLERANZEGEOMETRICHE

ERRORIMICROGEOMETRICI

RUGOSITA’

ERRORI DI LAVORAZIONE

ERRORI DIMENSIONALIDeviazione delle dimensioni reali

da quelle nominali

ERRORI GEOMETRICIDeviazione delle superfici reali

da quelle nominali

ERRORI DI REALIZZAZIONE DI PEZZI

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DEFINIZIONE DI RUGOSITÀSECONDO NORMA ISO 4287:1997

RUGOSITÀ

Insieme delle irregolarità superficiali che si ripetono con passo relativamente piccolo lasciate dal processo di lavorazione e/o da altri fattori influenti

§ Tali irregolarità possono essere dovute al processo di lavorazione, a disomogeneità del materiale, presenza di vibrazioni, interazioni con l’ambiente, etc.

§ Caratterizza il grado di finitura di una superficie

§ Il grado di finitura superficiale influenza molte proprietà, tra le quali- Usura- Resistenza meccanica, a fatica, alla corrosione- Aspetto estetico

MISURA DELLA RUGOSITÀ

§ La misura della rugosità si effettua rilevando il profilo ottenuto sezionando l’oggetto con un piano normale alla superficie e con direzione ortogonale all’orientamento principale dei solchi

§ L’apparecchio utilizzato è noto come RUGOSIMETRO

§ Per valutare correttamente la rugosità è necessario definire alcuni elementi

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… ALCUNE DEFINIZIONI

Norma ISO 4287

§ SUPERFICIE GEOMETRICA O IDEALE: superficie teorica rappresentata sul disegno

§ SUPERFICIE REALE: superficie effettiva ottenuta con la lavorazione

§ PIANO DI RILIEVO: piano ortogonale alla superficie nominale del pezzo

§ PROFILO IDEALE: linea risultante dall’intersezione del piano di rilievo con la superficie geometrica

§ PROFILO REALE: linea risultante dall’intersezione del piano di rilievo con la superficie reale

ELEMENTI PER DEFINIRE LA RUGOSITÀ

§ La lunghezza di valutazione viene scelta in modo da evitare l’influenza di irregolarità di tipo macrogeometrico

§ La lunghezza di valutazione viene suddivisa in 5 lunghezze più piccole (lunghezze di base) per evitare che valori anomali locali si ripercuotano su tutto il profilo

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RUGOSITÀ (1/3)

Fig. 58

LINEA MEDIA: linea di riferimento avente la forma del profilo nominale e che divide il profilo in modo che, all’interno della lunghezza di base, la somma dei quadrati degli scostamenti a partire da questa linea sia la minima.

z

RUGOSITÀ (2/3)§ Ra è la media aritmetica dei valori assoluti degli

scostamenti del profilo all’interno della lunghezza di base L

z

R" =z1 + z2 + z3 +. . . . + zn

n

R = Roughnessa = arithmetical average

Si esprime in µm

z

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RUGOSITÀ (3/3)

RUGOSITÀ DI UNA SUPERFICIE

Valore massimo di Ra tra quelli rilevati su zone di esplorazione diverse

z

!" =1%&'

(

) *+

PARAMETRI ALTERNATIVI DI RUGOSITÀ

§ LINEA DI PICCO

§ LINEA DI VALLE

§ Rp: altezza massima di picco

§ RV: profondità massima di valle

§ RZ: altezza massima del profilo (distanza tra linea di picco e quella di valle)

NB: Rz, che nella normativa attuale rappresenta l’altezza max del profilo, nei disegni precedenti il 2004 indica la media dei valori assoluti dei 5 picchi del profilo più alti e delle 5 valli del profilo più profonde

§ Rc: media tra i valori assoluti dei picchi e delle valli

§ Rq: valore quadratico medio degli scostamenti del profilo

!" =1% &'

(

)* + ,+

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INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀNORMA ISO 1302:2002§ Segni grafici e indicazioni complementari sullo stato delle

superfici

richiesta lavorazione con asportazione di

materiale

non ammessa lavorazione con asportazione di

materialesegno base

linea aggiunta per specificare caratteristiche

della superficie

indica tutte le superfici di contorno del profilo

PRESCRIZIONI SUL SIMBOLO GRAFICO

a requisito principale (ad es. rugosità Ra)

b ulteriori requisiti

c tipo di lavorazione, trattamenti, rivestimento…, lunghezza di base (mm) per UNI 4600

d direzione dei solchi

e sovrametallo di lavorazione (mm)

f altri dati relativi allo stato della superficie preceduti dal relativo simbolo (es. ondulazione)

UNI 4600

UNI ISO 1302

UNI EN ISO 1302

8

1.6 1.6 1.6

Ra 1.6 Ra 1.6 Ra 1.6

Ra 1.6 Ra 1.6 Ra 1.6

UNI 4600

UNI ISO 1302

UNI EN ISO 1302

VALORI DELLA RUGOSITÀ (1/2)§ Indicazione numerica (in μm)

§ Valori di rugosità: i valori della rugosità dovrebbero essere scelti all’interno di una serie di Renard R10

VALORI DELLA RUGOSITÀ (2/2)

§ Ra e Ra max: Specificando il suffisso max dopo Ra si richiede che nessun valore misurato ecceda quello specificato, altrimenti si accetta che ecceda fino al 16% dei valori misurati. È inoltre possibile specificare valori massimi e minimi

UNI 4600

3.20.8

UNI ISO 1302

Ra 3.2Ra 0.8

UNI EN ISO 1302

U Ra 3.2L Ra 0.8

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INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (1/3)§ Il segno grafico deve poter essere letto dal basso o

da destra

INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (2/3)

§ Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici

- lavorazione macchine utensili

- Trattamento superficiale (prima e dopo trattamento)

a

a2 a1

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INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ (3/3)

SEGNI GRAFICI PER

INDICAZIONE

DEI SOLCHI DI RUGOSITÀ

RUGOSITÀ Ra SECONDO LE DIVERSE

NORMATIVE

UNIM 36

UNI 4600ISO 1302 I e II ed.(1978)

ISO 1302 III ed.

(1992)

ISO 1302 IV ed.(2002)

UNI EN ISO 1302 (2004)

Significato

~ Superficie grezza

Superficie sgrossata

Superficie finita d’utensile

Superficie rettificata

Superficiesuperfinita

25 Ra 25 Ra 25

12.5

3.2

0.8

0.2

Ra 12.5

Ra 3.2

Ra 0.8

Ra 0.2

Ra 12.5

Ra 3.2

Ra 0.8

Ra 0.2

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ESEMPI (1/2)

ESEMPI (2/2)

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VALORI DI RUGOSITÀ ED APPLICAZIONI

Rugosità Ra [µm] APPLICAZIONI

0.025 Piani di appoggio di micrometri, specchi, blocchi di riscontro

0.05 Facce di calibri, piani di appoggio comparatori

0.1Utensili di precisione, cuscinetti superfiniti, accoppiamenti stagni ad alta pressione, …

0.2Sopporti alberi a gomito e a camme, perno di biella, superfici camme, cilindri pompe idrauliche, cuscinetti lappati, guide tavole macchine utensili, …

0.4Alberi scanalati, cuscinetti albero motore, gambo valvola, superfici di pattini e guide…

0.8Tamburi, freni, cuscinetti bronzo, denti ingranaggi, cuscinetti rettificati, superfici di tenuta di flange senza guarnizione, …

1.6 Alberi e fori di ingranaggi, superfici di tenuta di flange con guarnizioni metalliche ..

3.2Perni e cuscinetti per trasmissioni a mano, superfici di accoppiamento di parti fisse smontabili, …

6.3 Superfici di tenuta di flange con guarnizioni comuni

LAVORAZIONIGRADO MEDIO DI RUGOSITÁ Ra (µm)

min. medio max

Fusione in sabbia 4 8 - 25 50

Fusione a guscio 1 2 - 4 8

Microfusione 0.4 1.5 - 3 6

Fusione in conchiglia 0.8 1.5 - 4 7

Fusione sotto pressione 0.4 0.8 – 1.5 4

Fucinatura - 8 -25 -

Stampaggio a caldo - 4 -12 -

Laminazione a caldo 6 10 - 25 50

Estrusione a caldo 0.5 0.8 - 12 20

Trafilatura a caldo - 12 -

Alesatura 0.25 05 -4 7

Brocciatura 0.2 0.4 – 1.5 3

Fresatura 0.5 0.8 - 6 12

Lappatura 0.01 0.05 – 0.4 0.8

Rettifica 0.025 0.1 – 1.5 6

Segatura - 5 -18 -

Tornitura 0.5 0.8 - 6 12

Trapanatura, foratura 0.8 1.5 - 6 12

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RUGOSITÀ E TOLLERANZE DIMENSIONALI

Tolleranza fondamentale

ISO

Superfici cilindriche con diametro in mm

Superfici piane

Fino a 3

da 3 a 18

da 18 a 80

da 80 a 250

Oltre 250

Rugosità Ra max µm

IT6 0.2 0.32 0.5 0.8 1.25 1.25

IT7 0.32 0.5 0.8 1.25 2 2

IT8 0.5 0.8 1.25 2 3.2 3.2

IT9 0.8 1.25 2 3.2 5 5

IT10 1.25 2 3.2 5 8 8

IT11 2 3.2 5 8 12.5 12.5

IT12 3.2 5 8 12.5 20 20

IT13 5 8 12.5 20 32 32

IT14 8 12.5 20 32 50 50

Valori massimi di rugosità compatibili con tolleranza

… NELLA PROSSIMA LEZIONE

§ Tolleranze geometriche- Classificazione

- Indicazione

- Elementi di riferimento

- Esempi