Ripetizione di fori: livelli multipli di specifica (ISO 5458:2018). La norma ISO 5458 del 2018 stabilisce regole per la corretta quotatura geometrica dei pattern, usando ad esempio un controllo di posizione. Un pattern di fori può richiedere però livelli multipli di controllo posizionale, come ad esempio una tolleranza larga rispetto ai riferimenti, e nello stesso tempo una specifica di tolleranza minore all’interno del pattern
Si consideri ad esempio la quotatura della piastra forata illustrata in Figura 1 (immagine di apertura), sulla quale è possibile montare (con due viti mordenti) una serie di connettori flangiati. È possibile avere due casi: un montaggio con connettori completamente indipendenti (caso A) oppure interconnessi da una struttura tubolare (caso B).
È evidente che la quotatura dei fori della piastra cambia completamente nel secondo caso, poiché i fori potrebbero essere considerati “un insieme unico” o una “collezione di elementi”, definiti ad esempio come pattern di fori (con le rispettive zone di tolleranze vincolate tra loro in orientamento e posizione).
La Figura 2 mostra la quotatura della piastra assemblata secondo il caso A (connettori indipendenti): i 12 fori da 10 mm sono posizionati in modo autonomo rispetto a 3 riferimenti (A, B e C), mentre i due fori filettati M6 costituiscono un pattern unico (modificatore CZ, Combined Zone) e hanno come riferimento l’asse del foro da 10. Poiché, secondo il principio di indipendenza sancito dalla ISO 8015, per impostazione predefinita, una specifica geometrica, applicata a più di un singolo elemento funzionale di un componente (es. a un insieme di 2 fori), deve essere considerata in modo indipendente, il progettista è stato costretto a ripetere lo schema di quotatura per 12 volte, facendo uso di più indicazioni di datum feature, col rischio di rendere molto complicata l’interpretazione del disegno.
Per evitare questo problema, la norma ISO 5458 ha introdotto una serie di simboli per descrivere una specifica di pattern multilivello, in modo da controllare n features identiche raggruppate in k gruppi identici. Per creare una specifica di pattern a più livelli si utilizza la notazione kx e nx seguita da un carattere identificativo per evitare ambiguità e con una barra come separatore (ad esempio 12x / 2x o 12x A / 2x B). Se il primo modificatore della sequenza è SZ (Separate Zone) e il modificatore seguente è CZ, allora ci sono k pattern di zone di tolleranza indipendenti (SZ), composti da n singole zone di tolleranza, bloccate contemporaneamente con vincoli di orientamento e posizione (CZ).
Seguendo queste indicazioni, la piastra viene quotata con i nuovi modificatori illustrati nella Figura 3 in cui il gruppo A di 3 fori, viene identificato circondando nel disegno gli elementi con una linea tratteggiata a doppio punto. Ad esempio, nel controllo di posizione dei fori filettati, la prima specifica (SZ CZ) controlla 12 specifiche di pattern indipendenti. Per ciascuna specifica di pattern, la zona di tolleranza combinata è composta da due zone cilindriche di diametro 0,2 mm con vincolo di orientamento (parallelismo tra loro e perpendicolarità al datum A) e con vincolo di posizione tra di loro (a distanza di 26 mm in direzione orizzontale e 13 mm dal datum D). La seconda specifica (SZ CZ, 1 mm) è un controllo di posizione (e di orientamento) di ogni singolo pattern dei due fori (CZ) rispetto ai datum A, B e C.
La Figura 4 mostra la quotatura della piastra nel caso B, cioè i fori vengono considerati come un pattern unico. Mentre la prima specifica (SZ CZ) dei fori filettati controlla ancora 12 specifiche di pattern indipendenti, la seconda specifica (CZ CZ con riferimenti A, B e C) controlla 12 specifiche di pattern dipendenti che danno come risultato una sola specifica di pattern. La zona di tolleranza combinata è composta da ventiquattro zone cilindriche di diametro 1 mm con vincolo di orientamento (parallelismo tra loro e perpendicolarità al datum A) e con vincolo di posizione tra di loro (26 mm interasse e 22 mm tra i gruppi in direzione orizzontale, 30 mm tra i gruppi in direzione verticale). Naturalmente la zona combinata è anche vincolata in orientamento e posizione dai datum B e C. Inoltre, le zone di tolleranze dei 12 fori da 10 mm sono combinate in un unico pattern (CZ).
Un quesito per i nostri lettori: poiché nella norma ASME Y14.5 non sono previsti i simboli della ISO 5458, come si quoterebbero i disegni delle figure 3 e 4?
