Le quote riquadrate, definite formalmente come Theoretically Exact Dimensions (TED, nella normativa ISO), sono valori numerici racchiusi all’interno di una cornice rettangolare su un disegno tecnico e rappresentano uno dei concetti più importanti e talvolta fraintesi del GD&T (fig. 1). La caratteristica chiave è che, a differenza delle quote tradizionali, le quote riquadrate non hanno una tolleranza dimensionale diretta (come ad esempio 250 ± 0.1).
Nella normativa ASME le quote riquadrate vengono chiamate Basic Dimensions, ma vengono applicate allo stesso modo e hanno lo stesso significato di quote teoricamente esatte della normativa ISO. Come è illustrato nella figura 2, possono essere definite in modo esplicito (A), senza cornice, con una nota esplicativa (B), oppure in modo implicito richiamandole dal modello CAD (C).
La quota riquadrata è una dimensione lineare o angolare utilizzata nel disegno per definire la geometria, l’estensione, l’orientamento e la posizione ideale e teoricamente perfetta di un elemento del pezzo (come il centro di un foro o l’inclinazione di una superficie) rispetto a un sistema di riferimento (Datum). Ma qual è il vero obiettivo delle quote riquadrate?
Il problema del disegno tecnico tradizionale è che non esiste un pezzo prodotto perfettamente; tutto ha un margine di errore. Gli ingegneri desiderano però pezzi con forme e dimensioni perfette, ma purtroppo durante la produzione ci sono degli errori inevitabili. L’obiettivo delle quote riquadrate è risolvere questo problema definendo il pezzo perfetto con le cornici rettangolari sulle quote, che però non si usano mai da sole, ma lavorano sempre in coppia con un riquadro di tolleranza geometrica (Tolerance Indicator o Feature Control Frame, fig. 3). I riquadri specificano l’estensione dell’errore rispetto alla forma, orientamento e localizzazione ideale. In sintesi, la quota riquadrata ci dice dove dovrebbe essere l’elemento in un mondo perfetto; il riquadro delle tolleranze geometriche ci dice di quanto possiamo sbagliare nel mondo reale (fig. 4).
Quando è necessario utilizzare le quote teoricamente esatte in un disegno tecnico? Ecco l’elenco completo dei casi:
- definizione delle dimensioni nominali di un elemento;
- definizione di superfici teoricamente esatte (Theoretically Exact Feature, TEF);
- la posizione e le dimensioni di porzioni di elementi, compresi gli elementi con tolleranza limitata;
- la posizione e l’orientamento delle zone di tolleranza rispetto ai datum (sistema di riferimento);
- la posizione e l’orientamento relativi di due o più zone di tolleranza;
- la posizione e l’orientamento relativi dei datum target;
- la posizione angolare di elementi di riferimento se diversa da 90°;
- la lunghezza degli elementi con tolleranza proiettata.
Una quota riquadrata può essere indicata esplicitamente o implicitamente. Quando viene indicata esplicitamente, è rappresentata da una cornice rettangolare che include un valore e talvolta un simbolo associato (ad esempio ø o R). Nei modelli 3D, le quote TED esplicite possono essere disponibili tramite interrogazione del modello. Alcune quote TED sono considerate implicite e, pertanto, non vengono esplicitate sul disegno. Rientrano in questa casistica valori come 0 mm, 0°, 90°, 180° e 270°, in quanto deducibili direttamente dalle relazioni geometriche rappresentate (ad esempio, allineamento, parallelismo, perpendicolarità e la distanza angolare tra elementi equidistanti su un cerchio completo). Per questi motivi, le tolleranze di parallelismo e perpendicolarità usano implicitamente le quote riquadrate (rispettivamente 0° e 90°), e quindi non vanno mai indicate nel disegno (fig. 5).
Quali sono le tolleranze geometriche che devono utilizzare obbligatoriamente le quote riquadrate?
- La tolleranza del profilo, per indicare l’orientamento e posizione della zona di tolleranza.
- La tolleranza di posizione per indicare la posizione della zona di tolleranza.
- La tolleranza di inclinazione, per indicare il valore dell’angolo ideale rispetto a un datum.
Le quote TED possono essere omesse dal disegno tecnico, poiché i rispettivi valori teoricamente esatti possono essere ricavati direttamente interrogando la geometria nominale del modello CAD 3D. In tal caso, è obbligatoria l’indicazione in prossimità del cartiglio, formulata ad esempio, come: ” TED’s according to CAD model 12345 rev. abc””.
