Gli errori nella scelta dei riferimenti

Il riferimento è un elemento geometrico di forma perfetta, assunto come origine per stabilire dimensioni e localizzazione delle singolarità geometriche di un componente. Una delle concezioni più errate sulle tolleranze geometriche consiste nella convinzione che i riferimenti esistano sul pezzo
di Stefano Tornincasa

Nella pratica, gli elementi di riferimento (assi e piani) non esistono nel mondo reale ma vengono simulati e materializzati dai dispositivi di controllo o di fabbricazione. In definitive, è opportuno distinguere tra l’elemento di riferimento reale del pezzo (denominato datum feature) e il datum, riferimento teorico equivalente (piano, asse o piano mediano) simulato dalle attrezzature di verifica o di produzione. Nella figura 1 viene indicato il sistema dei datum della macchina utensile: le attrezzature di produzione hanno il compito di allineare i datum feature del pezzo ai datum della macchina (ad esempio il datum feature A allineato tavola portapezzo e il datum feature B coincidente con l’asse z). In definitive, i datum non esistono sul pezzo, ma vengono simulati dal sistema di riferimento della macchina utensile. Una convinzione errata consiste nel credere che i riferimenti debbano essere stabiliti solo nel disegno di fabbricazione, in base alle esigenze delle varie lavorazioni. I riferimenti devono invece essere sempre stabiliti in base alle esigenze funzionali poiché scegliendo i riferimenti in base al posizionamento tecnologico dei pezzi, possono essere ridotte le tolleranze disponibili. Nella figura 2 vengono indicati i tre datum utilizzati per la lavorazione di fresatura di una cerniera e determinano la giacitura, l’orientamento ed il riscontro del pezzo nel sistema di riferimento.. Nel disegno viene utilizzato lo stesso sistema di riferimento della lavorazione, con i tre datum A, B e C, che diventano gli elementi portanti, rispetto ai quali tutti gli altri elementi vengono misurati. Nella progettazione moderna bisogna però utilizzare il dimensionamento funzionale che privilegia il controllo e il montaggio e rispetta i requisiti funzionali. I riferimenti sono quindi degli elementi che orientano e localizzano il pezzo durante la misura e possono rappresentare la sequenza logica del montaggio.

I datum funzionali diventano i piani mediani della cerniera e la conseguente quotatura è visibile in figura 3. In questo modo viene anche evidenziata la quota funzionale di montaggio di 38 mm (si noti che le tolleranze diventano più ampie rispetto al caso precedente). La norma ASME Y14.5 stabilisce che il piano primario deve avere un’adeguata dimensione per poter ottenere una verifica univoca e ripetibile; purtroppo questa regola viene disattesa in molti disegni, come si vede dalla figura 4. Infatti, nel disegno, l’asse del foro viene utilizzato come riferimento primario, e quindi dovrebbe eliminare 4 gradi di libertà. Purtroppo il foro non ha una lunghezza adeguata per bloccare 4 gradi di libertà e quindi, per poter rendere univoca e ripetibile la fase di controllo, è necessario invertire la sequenza dei datum.

Metodologie di progettazione

Quando togliere materiale migliora il comportamento dinamico

Nel mondo della progettazione industriale esiste un riflesso quasi automatico: quando serve resistenza, si ricorre a materiali più “nobili” [1], sezioni più robuste, maggiore rigidezza. Eppure, quando entrano in gioco fenomeni dinamici, come l’impatto o la vibrazione, questo approccio non

Software

CFD e FEM in outsourcing: quando conviene esternalizzare la simulazione?

Quando conviene gestire internamente le analisi CFD e FEM e quando è più efficace affidarle a un consulente esterno? La scelta dipende da costi, frequenza di utilizzo, competenze disponibili e ruolo del CAE nel processo progettuale. L’articolo analizza questi aspetti,

Additive manufacturing

Progettare scambiatori di calore ad alte prestazioni mediante manifattura additiva

Gli scambiatori di calore sono dispositivi progettati per trasferire energia termica tra due o più fluidi mantenuti, nella maggior parte delle applicazioni, fisicamente separati. Sono impiegati in moltissimi settori industriali: dagli impianti energetici ai sistemi di climatizzazione, dai processi chimici

Prodotti e soluzioni

NEOCAD e Var Industries siglano un accordo di esclusiva per portare l’intelligenza artificiale negli uffici tecnici che lavorano con NX, Solid Edge e Teamcenter

La partnership prevede la distribuzione e un percorso di co-sviluppo per estendere la soluzione NEOCAD all’ECAD e al CAE, portando l’AI sull’intero flusso di progettazione dei clienti dell’ecosistema Siemens. NEOCAD, startup deep-tech milanese che sviluppa una soluzione di intelligenza artificiale