Panoramica sulle norme di tolleranza nella produzione sottrattiva

La scelta della tolleranza corretta è fondamentale in ogni progetto di ingegneria, non soltanto perché permette di determinarne le future possibilità di applicazione, ma anche i tempi di consegna e il prezzo.

Le tolleranze vengono introdotte da designer e ingegneri nelle specifiche dei disegni per garantire che le dimensioni, nonché le geometrie degli elementi di un componente, siano scrupolosamente controllate. Tuttavia, l’aggiunta di tolleranze a ogni singolo dettaglio di una parte può richiedere molto tempo e risultare controproducente. Per questo, oggigiorno si preferisce utilizzare valori di tolleranza standardizzati (scopri di più sulle tolleranze nelle lavorazioni CNC).

In Europa e in molte altre parti del mondo, questi vengono definiti da norme ISO, che stabiliscono valori di tolleranza associati a diversi tipi di geometria e sono ulteriormente suddivisi in classi e gradi in base ai livelli di qualità.

Queste norme di tolleranza permettono di ridurre il lavoro dei designer, che possono semplicemente utilizzare quella più adatta al livello di qualità desiderato anziché calcolare le tolleranze per ogni singola geometria ed elemento del modello.

Norme di tolleranza utilizzate in Europa

Le norme di tolleranza variano a seconda dei processi di produzione. In Europa, ad esempio, quelle più comuni utilizzate dagli ingegneri nella produzione sottrattiva (ad es. nelle lavorazioni CNC) sono definite da ISO 2768 e ISO 286. Xometry offre cinque opzioni:

• ISO 2768 – Fine
• ISO 2768 – Media
• ISO 286 – Grado 6
• ISO 286 – Grado 7
• ISO 286 – Grado 8

La principale differenza tra ISO 286 e ISO 2768 è la seguente: ISO 2768 copre gli intervalli di tolleranza generali per le dimensioni lineari e angolari, mentre ISO 286 copre gli intervalli di tolleranza generali per i cilindri e le superfici parallele opposte (ad es. nei sistemi albero/foro). Nel caso di un design con elementi riferibili alle due norme, è possibile utilizzarle in parallelo.

La tabella seguente presenta un breve riassunto di queste norme di tolleranza. Spiegazioni più dettagliate verranno fornite più avanti.

Ecco una breve panoramica delle principali differenze tra le tolleranze:

Norma di tolleranza	Tolleranze generali lineari	Tolleranze generali per raggi esterni e altezze di smusso	Dimensioni angolari
ISO 2768 – Media (Standard)	±0,1-2 mm a seconda della lunghezza nominale da 0,5 a oltre 2000 mm	±0,2-1 mm a seconda della lunghezza nominale da 0,5 a oltre 6 mm	±1°-0°5’ a seconda della lunghezza nominale da 10 a oltre 400 mm
ISO 2768 – Fine	±0,05-0,5 mm a seconda della lunghezza nominale da 0,5 a oltre 2000 mm	±0,2-1 mm a seconda della lunghezza nominale da 0,5 a oltre 6 mm	±1°-0°5’ a seconda della lunghezza nominale da 10 a oltre 400 mm
ISO 286 – Grado 8	Il valore di tolleranza standardizzato varia da 0,014 a 0,23 mm a seconda della dimensione nominale da 0,5 a 2000 mm
ISO 286 – Grado 7	Il valore di tolleranza standardizzato varia da 0,010 a 0,150 mm a seconda della dimensione nominale da 0,5 a 2000 mm
ISO 286 – Grade 6	Il valore di tolleranza standardizzato varia da 0,006 a 0,092 mm a seconda della dimensione nominale da 0,5 a 2000 mm

ISO 2768

ISO 2768 e le norme di tolleranza geometrica che ne derivano vengono utilizzate principalmente per le parti prodotte mediante lavorazione meccanica o altri processi che prevedono la rimozione di materiale.

ISO 2768 può essere applicata unicamente ai disegni che includono gli elementi seguenti e soltanto se questi ultimi, singolarmente, non fanno già uso di tolleranze personalizzate:

• Dimensioni lineari (dimensioni esterne, dimensioni interne, diametri, distanze, altezze di smusso, raggi)
• Dimensioni angolari
• Dimensioni lineari e angolari prodotte mediante lavorazione meccanica delle parti assemblate.

Dimensioni lineari

Lunghezza nominale (mm)		Valori secondo la classe di tolleranza (mm)
Superiore	Fino a (e incluso)	Fine	Media
0.5	3	±0.05	±0.1
3	6	±0.05	±0.1
6	30	±0.1	±0.2
30	120	±0.15	±0.3
120	400	±0.2	±0.5
400	1000	±0.3	±0.8
1000	2000	±0.5	±1.2
2000	4000	–	±2.0

Raggi esterni e altezze di smusso

Lunghezza nominale (mm)		Valori secondo la classe di tolleranza (mm)
Superior	Fino a (e incluso)	Fine	Media
0.5	3	±0.2	±0.2
3	6	±0.5	±0.5
6	Superiore	±1.0	±1.0

Dimensioni angolari

Nominal Size (mm)		Valori secondo la classe di tolleranza (°,ˈ )
Superiore	Fino a (e incluso)	Fine	Media
–	10	±1°	±1°
10	50	±0°30ˈ	±0°30ˈ
50	120	±0°20ˈ	±0°20ˈ
120	400	±0°10ˈ	±0°10ˈ
400	Superiore	±0°5ˈ	±0°5ˈ

ISO 286

ISO 286 viene applicata nei metodi di produzione sottrattiva e fornisce tolleranze da utilizzare per le dimensioni lineari dei seguenti elementi:

• Cilindri
• Due superfici opposte parallele

Questa tolleranza può essere applicata unicamente ai disegni che includono i suddetti elementi e soltanto se essi, singolarmente, non fanno già uso di tolleranze personalizzate. Come parte della norma ISO 286, Xometry offre tre gradi di qualità: il grado 6 (IT6), il grado 7 (IT7) e il grado 8 (IT8).

ISO 286 fornisce una selezione standardizzata di classi di tolleranza per scopi generici all’interno di un campo di applicazione molto ampio.

I seguenti termini vengono definiti in conformità con la norma ISO 286:

1. Dimensione nominale: la dimensione di un elemento come definita dalle specifiche del disegno
2. Dimensione effettiva: la dimensione così come ottenuta dalla misurazione
3. Dimensione limite massima: il valore massimo ammissibile per le dimensioni dell’elemento
4. Dimensione limite minima: il valore minimo ammissibile per le dimensioni dell’elemento
5. Tolleranza: la differenza tra la dimensione limite massima e la dimensione limite minima.

Dimensione nominale (mm)		Intervalli standard secondo il grado di tolleranza
Superiore	Fino a (e incluso)	IT6	IT7	IT8
–	3	0.006	0.010	0.014
3	6	0.008	0.012	0.018
6	10	0.009	0.015	0.022
10	18	0.011	0.018	0.027
18	30	0.013	0.021	0.033
30	50	0.016	0.025	0.039
50	80	0.019	0.030	0.046
80	180	0.022	0.035	0.054
120	180	0.025	0.040	0.063
180	250	0.029	0.046	0.072
250	315	0.032	0.052	0.081
315	400	0.036	0.057	0.089
400	500	0.040	0.063	0.097
500	630	0.044	0.070	0.110
630	800	0.050	0.080	0.125
800	1000	0.056	0.090	0.140
1000	1250	0.066	0.105	0.165
1250	1600	0.078	0.125	0.195
1600	2000	0.092	0.150	0.230
2000	2500	0.110	0.175	0.280
2500	3150	0.135	0.210	0.330

Norme equivalenti negli Stati Uniti

Tolerance standards applied in Europe (ISO) have their equivalent US counterparts (ASME). There are a number of differences between the ISO and ASME tolerance standards.

The table below shows the equivalent US standards of some European tolerance standards.

Norma	ISO 2768 (fine)	ISO 2768 (media)	ISO 268 grado 6	ISO 268 grado 7	ISO 268 grado 8
Norma statunitense equivalente	–	–	ASME B4.1 Grado 6	ASME B4.1 Grado 7	ASME B4.1 Grado 8

Conclusioni

Queste norme di tolleranza vengono utilizzate al posto delle tolleranze personalizzate. Carica i tuoi modelli per la lavorazione CNC sulla nostra piattaforma di quotazione istantanea e seleziona una delle cinque opzioni disponibili relative alla classe e al grado di tolleranza. Se la tua parte richiede tolleranze personalizzate, dovrai anche caricare tutti i disegni necessari.