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Note per Studenti Esercizio - lettura del simbolo di rugosità e scelta della lunghezza di campionamento

Esercizio - lettura del simbolo di rugosità e scelta della lunghezza di campionamento

In questa pagina 6

Testo. Sul disegno di un albero di rinvio (diametro ∅40\varnothing 40, lunghezza dei tratti 2020-6060 mm) sono prescritte quattro superfici:

superficie prescrizione
S1: sede del cuscinetto segno con barra, Ra 0,8R_a\ 0{,}8, "rettificato"
S2: spallamento (faccia piana) segno con barra, Ra 1,6R_a\ 1{,}6
S3: sede dell'anello di tenuta segno con barra, Ra 0,4R_a\ 0{,}4, rigature circolari (simbolo C)
S4: tratto non lavorato dal laminato segno con cerchio

L'albero parte da un pezzo tornito a ∅40,5\varnothing 40{,}5 e viene poi rettificato a ∅40\varnothing 40.

a) Si leggano i simboli: che cosa prescrivono il segno con barra, quello con cerchio e la lettera C? Qual è il sovrametallo di rettifica da indicare?

b) Per le prescrizioni RaR_a di S1, S2 e S3 si scelgano lunghezza di campionamento e di valutazione. Si trovino le classi N corrispondenti.

c) Si cambi S2 in Ra 6,3R_a\ 6{,}3 (appoggio generico): come cambiano λc\lambda_c e lnl_n? Se lo spallamento è lungo 2020 mm, come si procede?

d) Si ordinino S1, S2, S3 e la tornitura di sgrossatura per costo crescente e si indichi il processo adatto a ciascuna.

Teoria: Rugosità e stato delle superficiUna superficie reale non è liscia: il profilo di rugosità è l'insieme delle irregolarità a passo piccolo, misurate da una linea media. Il parametro più usato è Ra, la media aritmetica degli scostamenti; Rz è la somma di picco massimo e valle massima. La misura va fatta su una lunghezza di valutazione = 5 lunghezze di campionamento, scelta in base al valore di Ra (ISO 4288). Sul disegno il simbolo di stato superficiale (ISO 1302) indica Ra, processo, direzione delle rigature e sovrametallo.Rugosità e stato delle superfici →; sedi dei cuscinetti: Organi delle macchine - cuscinetti, ruote dentate, molle e tenuteGli organi delle macchine sono elementi unificati che si scelgono da catalogo e si rappresentano in modo convenzionale. Il cuscinetto volvente si designa con un codice (6208: serie 62, alesaggio 8 x 5 = 40 mm) e ha una vita L10 = (C/P)^3 milioni di giri. La ruota dentata cilindrica è definita dal modulo m: d = m z, da = m (z + 2), df = m (z - 2,5), interasse a = m (z1 + z2)/2, rapporto i = z2/z1. La molla elicoidale ha rigidezza k = G d^4/(8 D^3 n_a) e tensione di taglio con il fattore di Wahl. Le tenute statiche e dinamiche chiudono l'olio.Organi delle macchine - cuscinetti, ruote dentate, molle e tenute →.


a) Lettura dei simboli

b) Lunghezze di misura e classi

superficie RaR_a (μm\mu\text{m}) intervallo λc\lambda_c (mm) ln=5λcl_n = 5\lambda_c (mm) classe
S1 0,80{,}8 0,10{,}1-22 0,80{,}8 44 N6
S2 1,61{,}6 0,10{,}1-22 0,80{,}8 44 N7
S3 0,40{,}4 0,10{,}1-22 0,80{,}8 44 N5

Tutte e tre cadono nello stesso intervallo, quindi la lunghezza di valutazione è sempre 44 mm (cinque tratti da 0,80{,}8 mm), contenuta in qualunque tratto dell'albero da 2020 mm in su.

c) Passare a Ra=6,3R_a = 6{,}3

Con Ra=6,3 μmR_a = 6{,}3\ \mu\text{m} (intervallo 22-1010): λc=2,5\lambda_c = 2{,}5 mm e ln=12,5l_n = 12{,}5 mm. Lo spallamento da 2020 mm contiene 12,512{,}5 mm, quindi la misura è possibile. Se la superficie fosse più corta di lnl_n (per esempio 1010 mm) si misurerebbe su tutta la lunghezza disponibile (con un numero di tratti minore di 5) e si annoterebbe sul verbale.

d) Costo crescente e processi

  1. Tornitura di sgrossatura (Ra≈6,3R_a \approx 6{,}3-12,512{,}5): è la lavorazione di partenza (∅40,5\varnothing 40{,}5).
  2. S2, Ra 1,6R_a\ 1{,}6: tornitura di finitura con passata leggera (o rettifica frontale).
  3. S1, Ra 0,8R_a\ 0{,}8: rettifica cilindrica.
  4. S3, Ra 0,4R_a\ 0{,}4: rettifica di finitura (spesso a tuffo, per avere rigature circolari e senza elica); è la più costosa.

Il costo cresce circa a ogni dimezzamento di RaR_a: per questo si prescrive 0,40{,}4 solo dove sfrega un anello di tenuta, e 0,80{,}8 solo dove è montato un cuscinetto.


Risultati

  • Barra: con asportazione; cerchio: senza asportazione; C: rigature circolari. Sovrametallo 0,250{,}25 mm per lato.
  • S1: λc=0,8\lambda_c = 0{,}8, ln=4l_n = 4 mm, N6. S2: stesso, N7. S3: stesso, N5.
  • Ra=6,3R_a = 6{,}3: λc=2,5\lambda_c = 2{,}5, ln=12,5l_n = 12{,}5 mm; N9.
  • Ordine di costo: sgrossatura, S2, S1, S3.

Errori comuni

  • Confondere barra e cerchio: la barra impone di lavorare, il cerchio di non lavorare.
  • Scegliere la lunghezza di campionamento dall'RaR_a sbagliato (si usa quella prescritta o attesa, non un valore qualunque).
  • Indicare il sovrametallo come diametro: va indicato per lato.

Versione ripasso

Testo. Albero tornito a ∅40,5\varnothing 40{,}5, rettificato a ∅40\varnothing 40. S1 sede cuscinetto Ra 0,8R_a\ 0{,}8; S2 spallamento Ra 1,6R_a\ 1{,}6; S3 sede dell'anello di tenuta Ra 0,4R_a\ 0{,}4 con rigature circolari; S4 laminato con cerchio. Si leggono i simboli, si scelgono λc\lambda_c e lnl_n, e si ordinano i costi.

Teoria: Rugosità e stato delle superficiUna superficie reale non è liscia: il profilo di rugosità è l'insieme delle irregolarità a passo piccolo, misurate da una linea media. Il parametro più usato è Ra, la media aritmetica degli scostamenti; Rz è la somma di picco massimo e valle massima. La misura va fatta su una lunghezza di valutazione = 5 lunghezze di campionamento, scelta in base al valore di Ra (ISO 4288). Sul disegno il simbolo di stato superficiale (ISO 1302) indica Ra, processo, direzione delle rigature e sovrametallo.Rugosità e stato delle superfici →; Organi delle macchine - cuscinetti, ruote dentate, molle e tenuteGli organi delle macchine sono elementi unificati che si scelgono da catalogo e si rappresentano in modo convenzionale. Il cuscinetto volvente si designa con un codice (6208: serie 62, alesaggio 8 x 5 = 40 mm) e ha una vita L10 = (C/P)^3 milioni di giri. La ruota dentata cilindrica è definita dal modulo m: d = m z, da = m (z + 2), df = m (z - 2,5), interasse a = m (z1 + z2)/2, rapporto i = z2/z1. La molla elicoidale ha rigidezza k = G d^4/(8 D^3 n_a) e tensione di taglio con il fattore di Wahl. Le tenute statiche e dinamiche chiudono l'olio.Organi delle macchine - cuscinetti, ruote dentate, molle e tenute →.

Soluzione

  • Barra = con asportazione; cerchio = senza; C = rigature circolari (in una tenuta le rigature elicoidali spingerebbero l'olio fuori). Sovrametallo: 0,50{,}5 mm sul diametro, 0,250{,}25 mm per lato.
  • RaR_a tra 0,10{,}1 e 22 (S1, S2, S3): λc=0,8\lambda_c = 0{,}8 mm, ln=4l_n = 4 mm. Classi: 0,80{,}8 = N6; 1,61{,}6 = N7; 0,40{,}4 = N5.
  • Ra=6,3R_a = 6{,}3: λc=2,5\lambda_c = 2{,}5, ln=12,5l_n = 12{,}5 mm (N9). Tratto più corto di lnl_n: si misura su tutta la lunghezza e si annota.
  • Costo crescente: sgrossatura, S2 (finitura), S1 (rettifica), S3 (rettifica a tuffo). Il costo cresce a ogni dimezzamento di RaR_a.

Errori tipici: scambiare barra e cerchio; scegliere λc\lambda_c con l'RaR_a sbagliato; sovrametallo come diametro e non per lato.

Teoria collegata