Che cos'è GD&T?

ISO definisce GD&T come "specifiche geometriche del prodotto (GPS)—Tolleranza geometrica—Tolleranza di forma, orientamento, localizzazione e run-out.” In breve, l'espressione "specifiche geometriche del prodotto" fa riferimento alla forma, alle dimensioni e al rapporto di posizionamento di un prodotto, mentre "tolleranza" indica l'errore consentito. La "tolleranza geometrica" è caratterizzata da una definizione che include gli errori consentiti per la forma e la posizione, nonché per le dimensioni.

Differenze tra tolleranza sulle dimensioni (tolleranza dimensionale) e tolleranza geometrica

In termini generali, esistono due approcci per la progettazione dei disegni: la tolleranza dimensionale e la tolleranza geometrica. La tolleranza dimensionale regola la misura di ciascuna dimensione.
La tolleranza geometrica regola forma, parallelismo, inclinazione, posizione, run-out e altri fattori.

Disegno con tolleranza dimensionale
Disegno con tolleranza dimensionale
Disegno con tolleranza geometrica
Disegno con tolleranza geometrica
Ciò significa che il prodotto deve essere lavorato in modo che il parallelismo rispetto alla superficie indicata (A) non debba superare il valore di 0,02.

Vantaggio della tolleranza geometrica

Perché è necessaria la tolleranza geometrica?
Ad esempio, quando il progettista ordina parti in lamiera, le istruzioni basate sulla tolleranza dimensionale saranno le seguenti:

  1. Vantaggio della tolleranza geometrica
  2. Vantaggio della tolleranza geometrica
    a
    Zona di tolleranza

Questo disegno potrebbe comportare la consegna di parti come quelle riportate sotto:

Vantaggio della tolleranza geometrica
a
Zona di tolleranza
Vantaggio della tolleranza geometrica
a
Zona di tolleranza

Queste parti sono prodotti non conformi o difettosi.
Queste parti sono prodotte in questo modo perché nel disegno non viene indicato il parallelismo.
Il problema è causato dalle istruzioni di tolleranza fornite dal progettista, e non dal produttore.

Il disegno della stessa parte sarebbe il seguente applicando la tolleranza geometrica. Qui, le caratteristiche geometriche "parallelismo" e "planarità" vengono utilizzate in aggiunta alle dimensioni. In questo modo è possibile evitare errori come quelli visti per la tolleranza dimensionale.

Vantaggio della tolleranza geometrica
a
Tolleranza sul parallelismo
b
Tolleranza sulla planarità
c
Piano di riferimento

La tolleranza geometrica offre il vantaggio di esprimere il disegno previsto dal progettista in maniera precisa ed efficiente, che non sarebbe possibile esclusivamente attraverso la tolleranza dimensionale.

Principio di indipendenza

La tolleranza dimensionale e quella geometrica regolano la tolleranza di diversi aspetti delle specifiche. La tolleranza dimensionale regola la misura delle dimensioni, mentre quella geometrica regola la forma e il rapporto di posizionamento.
Per questa ragione, non si tratta di decidere quale tolleranza è la migliore, ma è il loro utilizzo combinato che consente di fornire efficienti istruzioni riguardo alla tolleranza.

Per la misurazione della tolleranza dimensionale e della tolleranza geometrica, si utilizzano strumenti di misurazione e metodi di ispezione diversi. Ad esempio, poiché le misurazioni vengono effettuate tra due punti utilizzando un calibro o un micrometro per le specifiche della tolleranza dimensionale, tutte le dimensioni seguenti soddisfano la tolleranza dimensionale.

Zona di tolleranza dimensionale
Zona di tolleranza dimensionale
Forma della dimensione di riferimento
Forma della dimensione di riferimento
Asse con tolleranza dimensionale (riferimento)
Asse con tolleranza delle dimensioni (riferimento)
Cerchio perfetto con tolleranza
Cerchio perfetto con tolleranza
Asse con tolleranza dimensionale (riferimento)
Cerchio distorto entro la zona di tolleranza
Cerchio perfetto con tolleranza
Cerchio con asse centrale deviato

Per la tolleranza geometrica, la rotondità e la posizione dell'asse centrale vengono ispezionate utilizzando uno strumento di misurazione della rotondità o una macchina di misurazione a coordinate, con il risultato che le dimensioni sopra potrebbero non soddisfare le specifiche di tolleranza in base alla tolleranza specificata. Ciò significa che alcune dimensioni potrebbero superare i requisiti di tolleranza dimensionale ma non soddisfare le specifiche di tolleranza geometrica.

Ciò che possiamo dedurre è che la regolazione per tolleranza dimensionale e la regolazione per tolleranza geometrica non sono praticamente correlate. Questo concetto si chiama principio di indipendenza.

Definizione ISO

ISO definisce come segue il rapporto tra dimensioni e caratteristiche geometriche:

ISO 8015-1985
Per impostazione predefinita, ciascuna specifica GPS per una caratteristica o per ciascun rapporto tra caratteristiche deve essere soddisfatta in modo indipendente da altre specifiche, a meno che non sia diversamente stabilito da uno standard o da una speciale indicazione.

Il principio di indipendenza illustrato sopra rappresenta lo standard internazionale indicato da ISO. Ciononostante, alcune imprese adottano le norme dell'ASME (American Society of Mechanical Engineers), che non applicano il principio di indipendenza. Per questa ragione, si raccomanda di stabilire chiaramente gli standard applicati discutendone prima della conclusione degli accordi, in particolare con aziende oltreoceano.

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