Disegno Tecnico Industriale

Norme ISO sui disegni tecnici

Principi generali e specifiche delle norme ISO

DTIISO 128:1982 principi generali di rappresentazione

ISO 129:1985 principi generali, definizioni, metodi di esecuzione ed indicazioni particolari

ISO 3098-1:1974 segni grafici utilizzati nella documentazione tecnica di prodotto

ISO 5456-1:1996 disegni tecnici, metodi di proiezione, quadro sinottico

ISO 10209-1:1992 documentazione tecnica di prodotto, vocabolario, termini relativi ai disegni tecnici: generalità e tipi di disegno

ISO 10209-2:1993 documentazione tecnica di prodotto, vocabolario, termini relativi ai metodi di proiezione

Norme ISO specifiche

La UNI EN ISO 5456-2 del febbraio 2001, stabilisce le regole di base per l'applicazione delle rappresentazioni ortografiche a tutti i tipi di disegni in ogni campo della tecnica.

Per quanto riguarda il segno grafico di identificazione del primo diedro deve essere di dimensioni: UNI EN ISO 128-20: Convenzioni di base delle linee.

Convezioni di base delle linee

La norma stabilisce i tipi di linee, la loro designazione e la loro configurazione e le regole generali per il tracciamento delle linee nei disegni tecnici:

• In disegno si distinguono elementi di tipo linea e di tipo punto.
• Una linea è un elemento geometrico che congiunge un origine ad un’estremità terminale (anche coincidenti nel caso, ad esempio, di circonferenze) con forma rettilinea, curvilinea, con o senza interruzioni.
• Una linea può essere continua o no.
• Una linea non continua è composta da più elementi, ovvero tratti e punti.
• Le linee devono essere tracciate in bianco o nero.
• La designazione deve comprendere: Linea Riferimento alla ISO 128-20, Numero del tipo fondamentale di linea, Grossezza della linea Colore, solo se necessario (Esempio Linea ISO 128-20 - 02 x 0,25)

Convenzioni fondamentali e applicazioni per le linee di richiamo e le linee di riferimento

La presente parte della ISO 128 stabilisce le regole generali di rappresentazione delle linee di richiamo, delle linee di riferimento e dei loro componenti:

• Linea di richiamo: linea continua fine in conformità alla ISO 128-20 che collega in modo non ambiguo gli elementi di una rappresentazione grafica con istruzioni alfanumeriche aggiuntive e/o testi (note, prescrizioni tecniche, riferimenti a voci, ecc.).
• Linea di riferimento: linea continua fine in conformità alla ISO 128-20 collegata orizzontalmente o verticalmente alla linea di richiamo, sulla quale, o all’altezza della quale, sono indicate le istruzioni aggiuntive.
• Le linee di richiamo sono eseguite con linee continue fini in conformità alla ISO 128-20 e sono tracciate di preferenza inclinate rispetto alla rappresentazione principale e/o alla squadratura del foglio, e non parallele a linee adiacenti, per esempio ai tratteggi. L’inclinazione rispetto alle linee principali deve essere >15°.
• È possibile anche collegare due o più linee di richiamo.
• È opportuno che le linee di richiamo non intersechino altre linee di richiamo, linee di riferimento o indicazioni, come simboli grafici o valori dimensionali.

Classificazione dei disegni

Tipi di disegno

• Disegno preliminare (bozza)
• Disegno pittografico (disegno illustrativo)
• Disegno schematico
• Disegno semplificato (convenzionale)

Disegni di macchine

Il prodotto da fabbricare, nel disegno di macchine, è in genere costituito da un insieme di componenti non ulteriormente scomponibili (i particolari). I componenti (particolari) sono caratterizzati da elementi (features) che definiscono le loro singolarità geometriche (es: superficie cilindrica, foro, scanalatura, etc.).

Raggruppando i particolari per formare un insieme avente un proprio funzionamento autonomo, si ottiene un gruppo. Raggruppando i particolari per formare un insieme senza un proprio funzionamento autonomo, si ottiene un sottogruppo.

Classificazione dei disegni in base alla gerarchia di aggregazione

• Disegni di complessivo (o insieme), insieme dei gruppi uniti da un montaggio fino a definire una macchina completa.
• Disegni di gruppo (o sottinsieme), parti di un insieme.
• Disegni di sottogruppo, parti di un insieme rappresentate al fine di definire le condizioni di accoppiamento.
• Disegni di componenti o particolari.
• Forme e dimensioni: viste, sezioni, quote
• Precisione: tolleranze e rugosità
• Altre informazioni necessarie alla costruzione
• Disegni di dettaglio, parti di componente, spesso ingrandite, con indicazioni geometriche e costruttive.

Classificazione dei disegni in base alla collocazione nel ciclo di vita

• Disegni di concepimento (preliminari o di avanprogetto): sono schizzi, disegni di gruppi, sottogruppi o particolari più o meno completi.
• Disegni costruttivi (di definizione): riportano in modo completo tutte le prescrizioni funzionali, i.e. quote, tolleranze, rugosità.
• Disegni di fabbricazione (di produzione).
• Disegni come costruito: è il documento finale destinato all'archiviazione e riporta tutte le informazioni relativi a componenti e complessivi nella configurazione realmente eseguita.

Processo di modellazione di un disegno

• Analisi funzionale
• Analisi di varianza

Disegni di fabbricazione

• Riportano tutte le indicazioni necessarie alla fabbricazione, al controllo, al montaggio delle parti all’interno dei sottogruppi/gruppi.
• Derivano dai disegni costruttivi, una volta scelte le tecnologie di produzione.
• Trasformano la quotatura funzionale in quotatura tecnologica (se previsto dal processo aziendale).
• Includono:
  • Descrivere completamente le parti (dimensioni, geometria, caratteristiche estetiche).
  • Mostrare le parti all'interno di un disegno di complessivo.
  • Identificare tutte le parti.
  • Specificare le parti unificate.
• Comprende:
  • Tutte le parti disegnate nella loro posizione di lavoro, eventualmente sezionate per mettere in evidenza la posizione reciproca delle parti.
  • Una distinta componenti che riporta:
    • Numero di posizione di ogni parte.
    • Quantità richiesta per ogni singolo assemblaggio.
    • Descrizione o nome di ogni particolare.
    • Numero di catalogo o codice identificativo di componenti normalizzati.
    • Codice interno di riferimento del particolare (eventuale).
  • Le linee di richiamo e numeri di posizione racchiusi in bollature.
  • Le sole quote d’ingombro, di montaggio e funzionali.
  • Eventuali note di assemblaggio (es: coppia di serraggio).

Design Intent

Obiettivo prioritario di un disegno costruttivo (di definizione) è trasferire il design intent:

• Sono gli accordi di caratteristiche e dimensioni di un disegno.
• Disciplina la relazione tra le features di una parte e le parti di un assieme.
• L'intento di ciascun componente di un disegno è di lavorare come soluzione al problema di progettazione.
• Il design intent può essere identificato attraverso le fasi di task clarification (specifiche di progettazione) e conceptual design (creazione della struttura di funzionamento).
• Il design intent può essere trasferito attraverso:
  • Quotatura e definizione dei riferimenti:
    • Funzionale
    • Fabbricazione
    • Collaudo di qualità
  • Specificazione geometrica di prodotto:
    • Tolleranze generali
    • Tolleranze dimensionali e accoppiamenti
    • Tolleranze geometriche
  • Note
  • Modellazione CAD:
    • Parametricità (variable-driven design)
    • Associatività
    • Feature base
    • Hystory based
    • Orientamento della progettazione
    • Nome del file

Principio di Pareto (legge 80/20)

La maggior parte degli effetti è dovuto ad un numero ristretto di cause (considerando grandi numeri): l'80% dei risultati dipende dal 20% delle cause.

Ad esempio:

• 80% delle ricchezze è in mano al 20% della popolazione.
• 20% dei venditori fa l'80% delle vendite, ed il restante 80% dei commerciali fa solo il 20% delle vendite.
• 20% dei tipi possibili di guasto in un processo produttivo genera l'80% delle non conformità totali.
• 80% dei reclami proviene dal 20% dei clienti.

Schema di controllo di caratteristiche progettuali

Linee

La grossezza d di tutti i tipi di linea deve essere scelta nella seguente gamma in funzione del tipo e delle dimensioni del disegno:

• 0.13mm, 0.18mm, 0.25mm, 0.35mm, 0.5mm, 0.7mm, 1mm, 1.4mm, 2mm

Il rapporto tra le grossezze delle linee extra-grosse, grosse e fini è di 4:2:1. Vi sono indicazioni anche per la lunghezza degli elementi:

• Punti <= 0,5d
• Interspazi Tratti corti 6d
• Spazi 18d 3d 12 24d

Linea continua fine

• Si usa per: linee di intersezione fittizie, linee di misura, linee di riferimento, linee di richiamo e linee di riferimento, tratteggi, identificazione di dettagli ripetitivi, per esempio circonferenza di piede negli ingranaggi, linee di definizione di elementi conici, collocazione di lamierini sottili, per esempio lamierini per trasformatore, linee di proiezione, linee di griglia, linee continue fini irregolari, a mano libera, schemi di strutture di carpenteria metallica, tracce in vista generate dalla separazione di stampi, frecce indicatrici di tagli e di sezioni.

Linea continua grossa

• Si usa per: spigoli nascosti, circonferenza su cui si trovano assi di fori.

Linea mista grossa a punto e tratto lungo

• Si usa per: indicazioni di porzioni di superfici soggette a trattamento (per esempio, trattamenti termici, aree per misurazioni), posizione di piani di taglio e di sezione.

Linea mista fine a due punti e tratto lungo

• Si usa per: contorni di pezzi adiacenti, posizioni estreme di parti mobili, riquadri indicativi di zone particolari, zona di tolleranza proiettata.

Quotatura

La quotatura deve comunicare:

• La grandezza e la posizione delle caratteristiche geometriche (features).
• La natura di un componente:
• Un componente (meccanico) fa generalmente parte di un insieme (meccanismo) nel quale deve assolvere una determinata funzione, deve individuare le informazioni funzionali, essenziali per il corretto funzionamento.
• Un componente deve essere fabbricato attraverso specifiche sequenze di operazioni, necessarie per ottenere le forme e dimensioni volute, deve definire le informazioni tecnologiche.
• Un componente reale ha dimensioni diverse da quelle nominali e possono variare all’interno di determinati campi di tolleranza, deve identificare le informazioni di collaudo.
• Dal punto di vista geometrico, rispondono alla domanda: "come si costruisce?". Esistono:
  • Quote di grandezza
  • Quote di posizione e orientamento
  • Quote di accoppiamento
• Dal punto di vista della funzione possono essere suddivise in:
  • Funzionali
  • Non funzionali
  • Ausiliarie

Unità di misura

L’unità di misura più comune impiegata sui disegni tecnici in ambito meccanico è:

• Millimetro (Sistema Metrico)
• Pollice (Sistema US)

A volte si utilizza il sistema duale, secondo i metodi:

• Della posizione
• Della parentesi

Le quote lineari sono espresse in millimetri, le quote angolari in gradi sessagesimali, indicano le quote reali, indipendentemente dalla scala, devono rispettare le dimensioni minime, comprendono eventuali simboli come F e R (S F e SR).

Criterio A (ex UNI 3973)

• Leggibili sia in verticale che orizzontale (da sx a dx, dalla base, con rotazione 90° in senso orario)
• Centrate con valori posti sopra la linea di misura
• Orientamento sui valori obliqui e angolari

Classificazione delle quote

• Le quote possono essere classificate dal punto di vista della geometria in:
  • Quote di grandezza (orizzontali, verticali, diametro, raggio)
  • Quote di posizione e orientamento (orizzontale, verticale, angolo)
  • Quote di accoppiamento
• Classificazione secondo la disposizione: si ottengono i sistemi di quotatura
  • Quotatura in serie
  • Quotatura in parallelo
  • Quotatura combinata
  • Quotatura con quote sovrapposte
  • Quotatura in coordinate
• Tenendo infine presente lo scopo del disegno (ad esempio mettere in evidenza la funzione del pezzo o le modalità di fabbricazione), si ha:
  • Quotatura funzionale
  • Quotatura tecnologica
  • Quotatura di collaudo

Norma UNI ISO 129-1:2011

Indica i seguenti sistemi di quotatura:

• In serie:
  • Ogni elemento è quotato rispetto a quello vicino, formando una serie o catena
  • Accumulo degli errori
  • Non è stabilito nessun riferimento
  • Conferisce importanza alla lunghezza delle singole caratteristiche, non alla dimensione totale
  • Poco utilizzata
• In parallelo:
  • Ogni elemento è quotato rispetto ad un’origine comune
  • Non porta all’accumulo degli errori
  • Stabilisce un riferimento univoco
  • È particolarmente adatta alla quotatura tecnologica (tracciatura, esecuzione e controllo delle lavorazioni)
• A quote sovrapposte:
  • Variante rispetto alla quotatura in parallelo, applicabile anche in due direzioni
  • Consente risparmio di spazio
  • È costituita da:
    • Origine identificata con un cerchio
    • Una sola linea di misura
    • Quote indicate sopra la linea di misura o sul prolungamento
• Combinata:
  • Unisce i sistemi di quotatura in serie e in parallelo
  • È il sistema più usato nella pratica industriale
• In coordinate:
  • Viene fissata un’origine
  • Le quote vengono raggruppate in tabelle ed espresse
    • In coordinate cartesiane
    • In coordinate polari
    • In coordinate polari con rullo di misura

Quotatura di fabbricazione (Tecnologica)

• La quotatura di fabbricazione del pezzo tiene conto della procedura di lavorazione:
• La quotatura tecnologica del pezzo può variare in base al processo produttivo adottato o anche solo del ciclo di lavorazione.
• Un disegno di fabbricazione deve indicare il procedimento di lavorazione scelto e tutte le informazioni necessarie alla produzione di un determinato componente.
• Una volta stabilita la quotatura funzionale, il disegno deve contenere tutte le quote che facilitino le operazioni tecnologiche con la scelta degli elementi di riferimento che condizionano il procedimento adottato.
• Quotatura funzionale:
  • Indicazione dell’interasse con tolleranza stretta
  • Indicazione dei fori con tolleranza stretta
  • Completamento della quotatura con tolleranze più larghe o generali

Grado di tolleranza normalizzato IT

Per ogni intervallo di dimensioni nominali sono previste 18 gradi IT (IT1, IT2, …, IT18) + 2 gradi da utilizzare in casi particolari (IT0, IT01). Definiscono l’ampiezza della zona di tolleranza in µm o mm e quindi:

• Qualità
• Precisione

Minore il grado, più strette le zone di tolleranza, maggiore la qualità (precisione), dipende dalla lavorazione adottata.

Scostamento fondamentale

Definisce la posizione della zona di tolleranza rispetto alla linea dello zero. Il sistema ISO prevede 27 posizioni, indicate da lettere dell'alfabeto:

• Lettere maiuscole designano la posizione delle zone di tolleranza per i fori.
• Lettere minuscole designano la posizione delle zone di tolleranza per gli alberi.
• Le posizioni da A (a) a H (h) sono individuate dagli scostamenti inferiori.
• Gli scostamenti in H (h) sono nulli.
• Le posizioni da K (K) a ZC (zc) sono individuate dagli scostamenti superiori.