tecnologia meccanica pt2, Slide di Tecnologie di mecaniche, processo e prodotto

Scarica tecnologia meccanica pt2 e più Slide in PDF di Tecnologie di mecaniche, processo e prodotto solo su Docsity! TECNOLOGIA  MECCANICA     Parte  2     Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Controllo  delle  dimensioni  tollerate  –  metodo  assoluto   Il  controllo  della  dimensioni  tollerate  può  eseguirsi  a>raverso  calibri  fissi  o  calibri  mobili.  I   calibri  fissi  sono  molto  uClizzaC  in  quanto  il  loro  impiego  è  rapido.  Essi  sono  di  solito  di  Cpo   differenziale,  ossia  hanno  due  laC:  lato  passa  e  lato  non  passa.  I  calibri  mobili  richiedono  la   le>ura  su  una  scala  o  un  display:  la  procedura  è  più  lenta,  ma  sono  indispensabili  se  il  numero   di  dimensioni  e/o  tolleranze  da  controllare  è  elevato.   8 Appunti di Disegno Tecnico Industriale 236 Calibro differenziale fisso del tipo a forcella per controllo di dimensioni esterne. L’albero è in tolleranza se entra nel lato passa e non entra nel lato non passa. Controllo delle dimensioni tollerate (1) Il controllo della dimensioni tollerate può eseguirsi attraverso calibri fissi o calibri mobili. I calibri fissi sono molto utilizzati in quanto il loro impiego è rapido. Essi sono di solito di tipo differenziale, ossia hanno due lati: l to passa e lato n passa. I cali ri mobili richiedono la l ttura su una scala o un display: la procedura è più lenta, ma sono indispensabili se il numero di dimensioni e/o tolleranze da controllare è elevato. Calibro differenziale fisso del tipo a tampone per controllo di dimensioni interne. Il foro è in tolleranza se il tampone entra dal lato passa e non entra dal lato non passa. Calibro mobile del tipo a corsoio. È possibile effettuare misure di dimensioni esterne, interne e di profondità Micrometro del tipo a vite. È possibile effettuare misure di dimensioni esterne (esistono anche per interni e per misure di profondità). È più preciso del calibro a corsoio. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 237 Controllo delle dimensioni tollerate (2) Un’altra tecnica utilizzata per il controllo dimensionale è quella di valutarla in maniera indiretta, attraverso la differenza tra la lunghezza del pezzo in esame e la lunghezza del pezzo campione. Gli strumenti utilizzati sono detti comparatori. Verifica di quote con il comparatore. La prima operazione consiste nell’azzerare il comparatore utilizzando uno o più blocchetti di riscontro la cui dimensione complessiva è uguale alla quota da controllare. Successivamente si sposta il comparatore sul pezzo da misurare e si rileva lo scostamento positivo o negativo della quota misurata rispetto a quella di riscontro. 1) Azzeramento del comparatore 2) Esecuzione della misurazione differenziale Blocchetti di riscontro Pezzo da misurare Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Controllo  delle  dimensioni  tollerate  –  metodo  per  comparazione   Un’altra  tecnica  uClizzata  per  il  controllo  dimensionale  è  quella  di  valutarla  in  maniera   indire>a,  a>raverso  la  differenza  tra  la  lunghezza  del  pezzo  in  esame  e  la  lunghezza  del  pezzo   campione.  Gli  strumenC  uClizzaC  sono  deO  comparatori.   8 Appunti di Disegno Tecnico Industriale 236 Calibro differenziale fisso del tipo a forcella per controllo di dimensioni esterne. L’albero è in tolleranza se entra nel lato passa e non entra nel lato non passa. Controllo delle dimensioni tollerate (1) Il controllo della dimensioni tollerate può eseguirsi attraverso calibri fissi o calibri mobili. I calibri fissi sono molto utilizzati in quanto il loro impiego è rapido. Essi sono di solito di tipo differenziale, ossia hanno due lati: lato passa e lato non passa. I calibri mobili richiedono la lettura su una scala o un display: la procedura è più lenta, ma sono indispensabili se il numero di dimensioni e/o tolleranze da controllare è elevato. Calibro differenziale fisso del tipo a tampone per controllo di dimensioni interne. Il foro è in tolleranza se il tampone entra dal lato passa e non entra dal lato non passa. Calibro mobile del tipo a corsoio. È possibile effettuare misure di dimensioni esterne, interne e di profondità Micrometro del tipo a vite. È possibile effettuare misure di dimensioni esterne (esistono anche per interni e per misure di profondità). È più preciso del calibro a corsoio. Appunti di Disegno Tecnico Industriale 237 Controllo delle dimensioni tollerate (2) Un’altra tecnica utilizzata per il controllo dimensionale è quella di valutarla in maniera indiretta, attraverso la differenza tra la lunghezza del pezzo in esame e la lunghezza del pezzo campione. Gli strumenti utilizzati sono detti comparatori. Verifica di quote con il comparatore. La prima operazione consiste nell’azzerare il comparatore utilizzando uno o più blocchetti di riscontro la cui dimensione complessiva è uguale alla quota da controllare. Successivamente si sposta il comparatore sul pezzo da misurare e si rileva lo scostamento positivo o negativo della quota misurata rispetto a quella di riscontro. 1) Azzeramento del comparatore 2) Esecuzione della misurazione differenziale Blocchetti di riscontro Pezzo da misurare Verifica  di  quote  con  il  comparatore:  La  prima  operazione  consist  n ll’azzer re  il   com arat re  uClizzando  uno  o  pi ̀  bloccheO  di  riscontro  la  c i  dimensione  complessiva  è   uguale  alla  quota  da  controllare.  Successivamente  si  sposta  il  comparatore  sul  pezzo  da   misurare  e  si  rileva  lo  scostamento  posiCvo  o  negaCvo  della  quota  misurata  rispe>o  a  quella   di  riscontro.   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Controllo  delle  dimensioni  tollerate  –  altri  strumen7   Tecnologia Meccanica Metrologia industriale 16 Altri strumenti: Proiettore di profili Sistemi pneumatici Schema di funzionamento: Tecnologia Meccanica Metrologia industriale 17 Apparecchi di misura CMM (Coordinate Measurement System) Testa di misura laser Testa di misura a contatto Apparecchi  di  misura  CMM   (Coordinate  Measurement  System)   Tecnologia Meccanica Metrologia industriale 17 Apparecchi di misura CMM (Coordinate Measurement System) Testa di misura laser Testa di misura a contatto Tecnologia Meccanica Metrologia industriale 17 Apparecchi di misura CMM (Coordinate Measurement System) Testa di misura laser Testa di misura a contatto Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Controllo  delle  dimensioni  tollerate  –  altri  strumen7   Tecnologia Meccanica Metrologia industriale 18 Per misure dimensionali di carrozzerie di autoveicoli Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Errori  geometrici  delle  superfici   Le  irregolarità  superficiali  possono  avere  o  meno  un  orientamento.     Possono  anche  avere  un  andamento  periodico  cara>erizzato  da  un  passo  (distanza  tra  le   creste).   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Errori  geometrici  delle  superfici   Si  possono  avere   diversi  livelli   dimensionali  degli   errori  di  superficie:     Errori  di  forma  o   macrogeometrici     Errori  microgeometrici     che  a  loro  volta  si   dividiono  in  rugosità  o   ondulazioni  a  seconda   dell’ordine  di   grandezza   cara>ersiCco.     H  ampiezza  del  dife>o   P  Passo  del  dife>o   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Errori  geometrici  delle  superfici   Si  possono  disCnguere  le  tre  categorie  di  errori  superficiali  sulla  base  del  rapporto  passo   ampiezza:   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Parametri  di  rugosità  e  ondulazione   I  vari  parametri  vengono  calcolaC  sulla  base  di  una  linea  media  rispe>o  alla  quale  vengono   calcolate  le  ordinate  yi  su  tu>a  la  lunghezza  del  tra>o  di  misura.   Rtm  DIN  –  Rugosità  DIN:  media  delle  distanze  tra  cresta  più   alta  e  valle  più  profonda  in  5  lunghezze  di  campionamento  del   tra>o  di  misura   Wa,  Wt–  Parametri  analoghi  a  Ra  e  Rt  ma  calcolaC   sull’ondulazione  e  non  sulla  rugosità     QuesC  parametri  tu>avia  spesso  non  sono  sufficienC  a   cara>erizzare  la  rugosità  in  modo  corre>o  sopra>u>o  nei   confronC  dei  parametri  da  essa  dipendenC  come  faCca,   usura,  a>rito,  lubrificazione,  ecc.     Esistono  quindi  altri  parametri  dire>amente  forniC  dai   rugosimetri  molto  uCli  a  capire  meglio  la  Cpologia  di  rugosità   della  superficie.   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Parametri  di  rugosità  e  ondulazione   Curva  di  densità  delle  ordinate   Stessa  Ra  porta  a  curve  diverse,  dando  più  informazioni   circa  la  reale  rugosità  dell’elemento.   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Rappresentazione  della  rugosità  nei  disegni   La  rugosità  viene  indicata  sui  disegni  di  definizione  e  di  fabbricazione  solo  se  effeOvamente   necessario.     Il  parametro  da  riportare  secondo  le  UNI  è  la  Ra.     I  simboli  uClizzaC  per  riportare  la  rugosità  sono  i  seguenC:   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Rappresentazione  della  rugosità  nei  disegni   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Influenza  della  rugosità  sulla  resistenza  ad  usura   A  causa  della  rugosità,  il  conta>o  tra  due  superfici  non  avviene  su  un  area  pari  all’area   dell’accoppiamento,  ma  avviene  su  una  superficie  minore.  Maggiore  rugosità  maggiore  usura.     Il  rapporto  tra  l’area  effeOva  di  conta>o  e  l’area  ideale  viene  definito  coefficiente  di  portanza   K.  Tale  coefficiente  dipende  ovviamente  dalla  rugosità   Fresatura,  Foratura,  Tornitura,  ecc.    0,15  <  K  <  0,25   ReOfica              K  =  0,5   Lappatura  0,8  <  K  <  0,97   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Influenza  della  rugosità  sulla  resistenza  ad  usura   Rappresentazione  grafica  e  definizione  geometrica  del  prodo3o   Tolleranza  di  forma  e  di  posizione   La  tolleranza  di  forma  si  definisce  come  l’ampiezza  della  fascia  entro  la  quale  si  deve   mantenere  l’errore  macrogeometrico  per  garanCre  la  corre>a  funzionalità  dell’elemento.   La  tolleranza  geometrica  si  definisce  come  l’ampiezza  della  fascia  entro  la  quale  si  deve   mantenere  la  deviazione  della  superficie  per  garanCre  la  corre>a  funzionalità  dell’elemento.   A  meno  di  prescrizioni  de>ate  alla   funzionalità  dell’elemento,  le   tolleranze  dimensionali  e  le   tolleranze  geometriche  si   applicano  in  maniera  a  se  stante.   Ossia  le  tolleranze  geometriche  si   applicano  senza  tener  conto  della   dimensione  dell’elemento.   L’analisi  delle  tolleranze  in  fase  di  proge3azione   L’analisi  delle  tolleranze  si  basa  essenzialmente  su  un  compromesso  tra  esigenze  funzionali   ed  esigenze  di  fabbricazione  che  poi  incidono  su  cosC  e  tempi.   Lo  studio  dei  materiali   Introduzione   Ci  sono  molC  materiali  disponibili  per  la  produzione  di  componenC  meccanici:     -­‐  Acciai  e  ghise   -­‐  Materiali  metallici  non  ferrosi  (leghe  di  alluminio,  magnesio,  rame,  nichel,  Ctanio)   -­‐  Materiali  polimerici  (termoplasCci  e  termoindurenC)   -­‐  Materiali  composiC   -­‐  Materiali  ceramici     La  selezione  primaria  viene  eseguita  sulla  base  delle  proprietà:   -­‐  Meccaniche   -­‐  Peso  specifico   -­‐  Ele>riche   -­‐  Termiche   -­‐  OOche   -­‐  Chimiche  (sopra>u>o  se  il  componente  è  desCnato  ad  ambienC  aggressivi)   -­‐  Riciclabilità  e  performance  ambientali  (sempre  più  importanC)     Oltre  alle  cara>erisCche  tecniche  hanno  parCcolare  importanza  gli  aspeO  economici  legaC  sia   al  costo  del  materiale  in  se  che  al  costo  dei  processi  produOvi.  Il  costo  dei  processi  è  molto   legato  alla  lavorabilità  (tempo  necessario  per  asportare  un  volume  dato  di  sovrametallo).   Lo  studio  dei  materiali   Gli  acciai   Gli  acciai  possono  essere  classificaC  in  due  modi:   -­‐  In  base  alle  cara>erisCche  meccaniche  e  di  impiego   -­‐  In  base  alla  composizione  chimica   Esistono  dei  simboli  specifici  per  questa  classificazione.     Accanto  ai  simboli  della  classificazione  primaria  si  possono  aggiungere  altri  simboli  come  ad   esempio     -­‐  L’elemento  chimico  cara>erizzante   -­‐  Sigle  che  danno  informazioni  sui  tra>amenC  come  ad  esempio     TA  –  Rico>ura  di  distensione   TB  –  Rico>ura  di  coalescenza   TC  –  Rico>ura  completa   TD  –  Normalizzazione   TE  –  Normalizzazione  e  rinvenimento  di  distensione   TF  –  Bonifica   TG  -­‐  AusteniCzzazione   Lo  studio  dei  materiali   Acciai  designa7  in  base  alle  composizione  chimica   QuesC  acciai  si  dividono  in  tre  gruppi:     -­‐  Acciai  non  legaC  designaC  in  base  alla  percentuale  di  carbonio   -­‐  Acciai  debolmente  legaC   -­‐  Acciai  legaC     Esempi  di  acciai  non  legaC     C  40  –  Acciaio  non  legato  con  %  media  di  carbonio  pari  a  0,4%   C  35  Pb  –  Acciaio  non  legato  al  piombo  con  tenore  di  carbonio  medio  pari  a  0,35%   C  G  50  –  Acciaio  non  legato  per  geO  (G)  con  tenore  medio  di  carbonio  di  0,5%   C  10  TE  –  Acciaio  non  legato  con  tenore  medio  di  carbonio  di  0,1%  con  tra>amento  di   normalizzazione  e  rinvenimento  di  distensione  (TE)   C  150  KU  TB  –  Acciaio  non  legato  per  utensili  (KU)  con  tenore  medio  di  carbonio  di  1,5%  con   tra>amento  termico  di  rico>ura  di  coalescenza  (TB)   Lo  studio  dei  materiali   Acciai  designa7  in  base  alle  composizione  chimica     Esempi  di  acciai  debolmente  legaC     In  quesC  il  tenore  di  ogni  elemento  in  lega  è  inferiore  al  5%.  La  designazione  obbligatorio   prevede  l’indicazione  della  percentuale  di  carbonio  seguita  dai  simboli    degli  elemenC  in  lega   con  relaCva  percentuale  molCplicata  per  un  fa>ore  molCplicaCvo  secondo  la  seguente  tabella   Esempi     18  Ni  Cr  16  –  acciaio  debolmente  legato  con  tenore  di  carbonio  0,18%  e  tenore  di  Nichel  4%  e   cromo  non  specificato   30  Cr  Al  Mo  5  10  –  Acciaio  debolmente  legato  con  tenore  di  carbonio  0,3%;  Cromo  1,25%  ;   Alluminio  1%  e  Molibdeno  non  specificato   115  W  4  KU  –  acciaio  debolmente  legato  per  utensili  (KU)  carbonio  1,15%  e  tungsteno  1%   Lo  studio  dei  materiali   Acciai  designa7  in  base  alle  composizione  chimica     Esempi  di  acciai  legaC     In  quesC  il  tenore  di  almeno  uno  degli  elemenC  in  lega  supera  il  5%.  La  designazione   obbligatoria  comprende:   -­‐  Il  simbolo  X  seguito  da  G  se  l’acciaio  è  per  geO   -­‐  Percentuale  media  di  carbonio  x100   -­‐  I  simboli  degli  elemenC  in  lega     -­‐  La  percentuale  media  degli  elemenC     Esempi     X  10  Cr  Ni  18  08  –  acciaio  legato  con  tenore  medio  di  carbonio  0,1%;  cromo  18%  e  nichel  8%   X  80  W  Co  18  10  KU  TE  –  acciaio  legato  per  utensili  (KU)  con  tenore  medio  di  carbonio  0,8%;   Tungsteno  18%,  Cobalto  10%  con  tra>amento  di  normalizzazione  e  rinvenimento  di   distensione  (TE)   Lo  studio  dei  materiali   EffeF  degli  elemen7  in  lega     Tungsteno   La  maggior  parte  del  tungsteno  si  combina  con  il  carbonio  per  formare  carburi.  Aumenta  la   temprabilità,  aumenta  la  durezza  e  la  resistenza  ad  usura.     Molibdeno   EffeO  simili  a  quelli  di  cromo  e  tungsteno.  Anche  il  molibdeno  forma  carburi.  Quindi  aumento   della  temprabilità  e  aumento  della  durezza  e  resistenza  ad  usura.     Vanadio   Forma  carburi  durissimi.  Migliora  la  resistenza  ad  usura  e  provoca  un  notevole  miglioramento   delle  proprietà  meccaniche  in  generale  allo  stato  bonificato.     Cobalto   Non  da  luogo  a  formazione  di  carburi,  ma  va  solo  in  soluzione.  Migliora  la  durezza  e  la   stabilità  al  rinvenimento     Titanio   Si  aggiunge  agli  acciai  inossidabili  per  migliorare  la  corrosione  intergranulare.    Provoca  inoltre   un  affinamento  del  grano   Lo  studio  dei  materiali   EffeF  degli  elemen7  in  lega     Alluminio   Notevole  aumento  della  durezza  per  nitrurazione.  Migliora  la  resistenza  all’ossidazione  e   incrementa  la  resistenza  ele>rica.     Zolfo   In  piccole  quanCtà  facilita  la  lavorabilità  alle  macchine  utensili,  ma  peggiora  le  proprietà   meccaniche.     Fosforo   Aumento  della  dimensione  dei  grani     Piombo   Insolubile  nel  ferro.  Migliora  la  lavorabilità  alle  macchine  utensili.