Come applicare correttamente le tolleranze generali

Fig. 1. Quotatura semplificata di un componente con l’indicazione delle tolleranze generali. Sono visibili, col colore verde, le superfici controllate dalle tolleranze specificate nel disegno, mentre la tolleranza generale del profilo controlla tutte le superfici di colore grigio.

I segreti della nuova norma ISO 22081 sulle tolleranze generali

di Stefano Tornincasa

È in atto una vera e propria rivoluzione nelle tecniche per documentare il prodotto industriale, soprattutto dopo l’entrata in vigore della nuova norma sulla tolleranze generali ISO 22081 che ha sostituito la vecchia ISO 2768-2 (tolleranze geometriche generali), ma che ha praticamente messo fuori gioco anche la ISO 2768-1 (tolleranze dimensionali generali ancora in vigore).

La vera novità della ISO 22081 è la possibilità di indicare una tolleranza generale geometrica sul profilo (già introdotta nella norma ASME Y14.5) con alcune limitazioni contenute nella regola D della norma. Si consideri ad esempio la quotatura del componente di figura 1: la tolleranza generale del profilo non si applica agli elementi geometrici sui quali sia presente una specifica dimensionale o geometrica. Non si applica neanche ai datum feature identificati nel sistema datum delle specifiche geometriche generali, per cui nella figura sono visibili, col colore verde, le superfici controllate dalle tolleranze specificate nel disegno, mentre la tolleranza generale del profilo controlla tutte le superfici indicate col colore grigio.

Controlli implicitamente ereditati

L’applicazione della norma ISO 22081 ha però lasciato molto sconcerto tra progettisti, fornitori e responsabili della qualità, soprattutto per gli effetti della tolleranza generale del profilo sulla quotatura finale dei componenti. La tolleranza del profilo controlla infatti dimensioni, forma, posizione e orientamento di una superficie, per cui è indispensabile valutare quali siano i controlli implicitamente “ereditati” dal profilo.

  1. Controlli dimensionali e di posizione implicitamente ereditati: nella figura 2 sono stati indicati col colore verde le quote implicite di posizione (e di “size”) scaturite dalla tolleranza generale. Ad esempio, lo spessore massimo del pezzo è 30.3 mm, mentre l’altezza massima è di 60.3 mm.
  2. Controlli dell’orientamento e della forma implicitamente ereditati: nella figura 3 sono indicati col colore verde le quote implicite angolari e gli errori di forma controllati dalla tolleranza generale.
  3. Controlli applicati alle features of size (fori e scanalature). In questo caso, la tolleranza generale del profilo equivale a un controllo di boundary, cioè un limite geometrico da non violare, per cui è assimilabile a un controllo di posizione col modificatore di massimo materiale. Nella figura 4 sono indicati col colore verde gli errori di posizione, di orientamento e di forma ereditati, mentre l’errore dimensionale è equivalente a una tolleranza simmetrica di ±0.6 mm.
Fig. 2. Controlli dimensionali e di posizione implicitamente ereditati dalla tolleranza generale: nella figura sono stati indicati col colore verde le quote implicite di posizione (e di “size”) scaturite dalla tolleranza generale del profilo.
Fig. 3. Controlli dell’orientamento e della forma implicitamente ereditati: nella figura sono indicati col colore verde le quote implicite angolari e gli errori di forma controllati dalla tolleranza generale del profilo.
Fig. 4. Controlli applicati alle features of size (fori e scanalature). In questo caso, la tolleranza generale del profilo equivale a un controllo di boundary, per cui è assimilabile a un controllo di posizione col modificatore di massimo materiale. Nella figura sono indicati col colore verde gli errori di posizione, di orientamento e di forma implicitamente ereditati, mentre l’errore dimensionale è equivalente a una tolleranza simmetrica di ±0.6 mm.

Quali sono gli elementi che non sono controllati dalla tolleranza generale del profilo?

Come è illustrato nella figura 5, la tolleranza del profilo non può controllare la posizione e l’orientamento di assi e piani mediani. Per questo motivo non può sostituire una tolleranza di coassialità o simmetria che deve essere specificata nel disegno. Per il componente in esame, nel caso si volesse controllare l’errore di localizzazione e di orientamento dell’asse dei fori o del piano mediano della scanalatura, sarebbe necessaria la specifica di una tolleranza di posizione nel disegno, come illustrato nella figura 6. La tolleranza di posizione, rispetto a quella di profilo, presenta però lo svantaggio di non poter controllare gli errori di forma, che in questo caso vengono specificati dall’esigenza di inviluppo Ⓔ indicata sulla tolleranza dimensionale.

Fig. 5. La tolleranza del profilo non può controllare la posizione e l’orientamento di assi e piani mediani. Per questo motivo non può sostituire una tolleranza di coassialità o simmetria che deve essere specificata nel disegno.
Fig. 6. Nel caso si volesse controllare l’errore di localizzazione e di orientamento dell’asse dei fori o del piano mediano della scanalatura, sarebbe necessaria la specifica di una tolleranza di posizione la quale, rispetto a quella di profilo, presenta lo svantaggio di non poter controllare gli errori di forma. Questi ultimi vengono in questo caso specificati dall’esigenza di inviluppo Ⓔ indicata sulla tolleranza dimensionale.