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Appunti disegno meccanico apprese durante la settimana intensiva per svolgere domande aperte e chiuse del paniere rossi marta...

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Il Disegno: • è una forma di comunicazione basata sulla rappresentazione di cose, persone, luoghi, figure, realizzata mediante linee e segni • Espressione grafica interpretata mediante percezione visiva • Ha l’obiettivo di comunicare emozioni Il Disegno Tecnico: • È un documento progettuale fondamentale • è una forma di comunicazione tra gli addetti ai lavori di settori specifici • ha l'obiettivo di comunicare dati di forma e di misura utili per la costruzione di manufatti fisici di vario genere • è un linguaggio grafico basato su convenzioni • Normazione • Unificazione Definizione di Disegno Tecnico Il punto 2.11 della norma UNI ISO 10209-1 definisce il disegno tecnico: • Informazione tecnica, data su un supporto di informazione (digitale o cartaceo), rappresentata graficamente in accordo con regole concordate e normalmente in scala (es. ingrandimento) • Le regole sono definite da un insieme di Norme che definiscono i metodi per la rappresentazione delle forme, delle dimensioni, delle tolleranze e di tutte le informazioni tecniche aggiuntive Introduzione al disegno tecnico Caratteristiche del Disegno Tecnico Un disegno tecnico deve essere un messaggio: • Fedele ed Univoco • nessun dubbio di interpretazione • Completo • non deve mancare informazione • ma neanche essere sovrabbondante • Facile da Interpretare • il più semplice possibile (ridurre i tempi di interpretazione) Introduzione al disegno tecnico Ruolo del Disegno Tecnico Deve permettere di arrivare alla costruzione di un oggetto uguale (a meno delle naturali ed inevitabili imprecisioni dovute al processo di ottenimento) all’oggetto disegnato. Il Disegno e il suo ruolo fasi di Progettazione disegno concettuale disegno preliminare disegno di dettaglio

Classificazione Principali tipologie di disegno • Disegno di macchine • Rappresentazione dell’oggetto per studiarlo e poterlo costruire nelle corrette forme e dimensioni • Disegno di impianti • Schemi contenenti rappresentazioni simboliche dei componenti che costituiscono un impianto (elettrico, termico, idraulico, ecc.) • Disegni di strutture • Utilizzati principalmente per rappresentare strutture edilizie Classificazione in base all’Utilizzazione • Disegni commerciali • Di offerta • Di ordinazione • Disegni giuridici • Di approvazione • Di autorizzazione • Di brevetto • Di perizia • Disegni funzionali • Di montaggio • Di installazione • Di imballaggio • Di percorso • Di spedizione • Disegni tecnologici • Per controllo numerico • Disegni progettuali • Di progetto • Di calcolo

Classificazione per Collocazione nel ciclo di fabbricazione • disegno di concepimento o di avanprogetto • redatti nella fase di conceptual design (schizzi, ...) • disegno costruttivo • riporta in modo completo tutte le prescrizioni funzionali (dimensioni, tolleranze, finiture superficiali, materiali) • disegno di fabbricazione • riporta tutte le indicazioni per la fabbricazione, il controllo e il montaggio del complessivo • disegno del pezzo costruito • illustra le caratteristiche dell’oggetto o del pezzo finito

Classificazione per Gerarchia di aggregazione • disegno d’assieme (o di insieme) • Disegno che rappresenta le posizioni relative e la forma di un gruppo di livello superiore di elementi assemblati • Solitamente associato ad una distinta pezzi • Lista completa dei particolari (UNI ISO 10209-1 – punto 3.12) che compone un insieme (o un sottoinsieme) o di tutte le singole parti rappresentate • Quantità • Designazione, posizione e ingombri • Norma di riferimento: UNI ISO 10209-1 – punto 3.2 • Possono essere classificati in due tipologie: • disegno di insieme generale (UNI ISO 10209-1 – punto 3.9): Disegno d’insieme che rappresenta un prodotto completo • disegno di sottoinsieme (UNI ISO 10209-1 – punto 3.22): Disegno d’insieme di livello gerarchico inferiore che mostra solamente un numero limitato di gruppi o di parti. Classificazione per Gerarchia di aggregazione disegno di componente • Disegno che rappresenta una parte singola (non ulteriormente smontabile) e comprende tutte le informazioni necessarie alla sua definizione • Forma (viste) • Dimensioni (quote) • Precisione di lavorazione (Tolleranze generali e specifiche dimensionali e geometriche) • Finitura superficiale (rugosità) • Norma di riferimento: UNI ISO 10209-1 – punto 3.4 Normazione ed Unificazione Normazione • Azione che porta a stabilire ed applicare regole (per un determinato campo), definite con il consenso degli interessati (stakeholder, diretti ed indiretti) ed approvate da un organismo ufficialmente riconosciuto, • per ordinare e razionalizzare un determinato campo di attività, • al fine di raggiungere una situazione economica ottimale, nel rispetto delle esigenze funzionali e di sicurezza • La normazione definisce delle specifiche che debbono essere rispettate dall’elemento cui la normazione si riferisce. Unificazione Particolare forma di normazione che riunisce prescrizioni dimensionali, procedurali o di altra natura, in modo da ottenere prodotti equivalenti e intercambiabili, in numero relativamente ridotto di tipi e varianti (es. viti sono unificate per ridurre le complessità produttive, costi, tempi, etc.)

Vantaggi dell’Unificazione • Eliminazione (o riduzione) delle sorgenti d’incertezza e confusione • Semplificazione • Riduzione dei tipi • Migliore comunicazione tra diverse aziende • Abbattimento dei costi Svantaggi dell’Unificazione • Limitazione alla varietà delle soluzioni possibili • Concentrazione della produzione nelle mani di chi ha elaborato la standardizzazione secondo le proprie metodologie • Ostacolo all’innovazione dovuto ai tempi di elaborazione e pubblicazione delle norme Normazione ed Unificazione Spazio di normazione: aspetto La normazione può servire per regolare diversi aspetti dei processi di progettazione e produzione: • Nomenclatura e designazione • Procedure per analisi, prove, tarature, ecc. • Linee guida per il controllo di qualità •… Normazione ed Unificazione Spazio di normazione: campo Le normative agiscono il campi diversi, quali ad esempio: • Industria meccanica • Industria chimica • Industria alimentare • Industria tessile • Trasporti • Istruzione • ….. Normazione ed Unificazione 6 Spazio di Normazione: livello Le norme possono essere emesse e recepite a vari livelli: • Linee guida aziendali • Regole di associazione • Norme nazionali • Norme internazionali Normazione ed Unificazione 7 Enti di Normazione Gli enti di normazione agiscono tramite comitati tecnici incaricati di affrontare aspetti specifici appartenenti a campi specifici I comitati tecnici studiano, redigono, propongono ed infine approvano: • Nuove norme (in specifici settori) • Modifiche di norme esistenti (es. In campo meccanico) • Recepimento di norme di altri enti (es. recepimento a livello nazionale di norme internazionali)

Principi ispiratori di una Norma • Consensualità: la norma deve essere approvata con il consenso di coloro che hanno partecipato ai lavori (portatori di interesse) • Democraticità: deve essere data la possibilità a tutte le parti interessate di partecipare ai lavori. • Trasparenza: il progetto deve essere sempre accessibile agli interessati durante l’iter di approvazione. • Volontarietà: costituisce un riferimento per le parti che si impegnano spontaneamente Normazione ed Unificazione Livello di cogenza Una norma tecnica è solitamente di applicazione volontaria (a meno che non sia stata recepita in un provvedimento legislativo) • Norma tecnica nazionale (UNI): documento messo a punto consensualmente da tutte le parti interessate che rappresenta lo “stato dell’arte” • Si ricorre ad esse quando non vi è difficoltà nell’individuarlo univocamente • Specifica tecnica nazionale (UNI/TS): documento messo a punto consensualmente da tutte le parti interessate che rappresenta uno “stato dell’arte” non ancora consolidato. • Sono emanate al fine di consentire un periodo di applicazione e verifica delle conoscenze • Rapporto tecnico nazionale (UNI/TR): descrive prodotti, processi e servizi a scopo informativo (approcci e prassi in uso - stato dell’arte iniziale) Normazione ed Unificazione 11 Processo di elaborazione di una Norma • Messa allo studio: rappresenta la fase iniziale • Si può iniziare questa fase per posposta dei settori produttivi interessati o attraverso la revisione di norme già esistenti • Stesura del documento: rappresenta la fase di redazione • È di solito svolta da un gruppo di lavoro che opera sotto la supervisione di una commissione tecnica • Inchiesta pubblica: è la fase in cui il documento viene reso pubblico a tutte le parti interessate al fine di ottenere commenti e raccogliere il massimo consenso possibile • Ratifica e pubblicazione: una volta ratificata dal presidente dell’UNI la norma viene pubblicata ed è disponibile a catalogo. Formati e disposizione dei fogli In base al numero di viste necessarie ed alla scala di rappresentazione si sceglie il formato del foglio per il disegno • I formati sono indicati dalla lettera A seguiti dalle cifre 0,1,2,3,4 (UNI EN ISO 5457) Formati e disposizione dei fogli Giacitura (come usiamo i fogli) I fogli da disegno sono di preferenza usati in orizzontale ad eccezione del formato A4 che viene usato in verticale Squadratura Per tutti i formati deve essere previsto un margine. Si raccomanda: • una larghezza minima di 20 mm per i formati A0 e A1 • una larghezza minima di 10 mm per formati A2, A3, A4.

Riquadro delle Iscrizioni (o Cartiglio) Tabella che ha lo scopo di racchiudere tutta una serie di informazioni utili per il disegno tecnico (scala, metodo proiezione, disegnatore, data, materiali, lavorazioni, distinta componenti in caso di disegno di assieme, ecc.) Scale Scala di rappresentazione E’ il rapporto tra il valore di una dimensione sul disegno Dd ed il valore della stessa dimensione reale Dr: Si fa ricorso all’uso del fattore di scala per ingrandire o ridurre la rappresentazione dell’oggetto sul foglio, mantenendo la visibilità di tutti gli elementi in modo chiaro • 1:5 o 1/5: le dimensioni sul disegno sono 5 volte più piccole di quelle reali • 2:1 o 2/1: le dimensioni sul disegno sono 2 volte più grandi di quelle reali Scale Scelta della Scala La scala scelta deve essere tale che tutti gli elementi geometrici del disegno o relative dimensioni caratteristiche, per ragioni di chiarezza e di leggibilità, non siano: • minori di 2 mm per disegni in formato A3 • minori di 3 mm per disegni in formato A2 e più grandi In uno stesso disegno è ammessa la rappresentazione di particolari in scale diverse, previa indicazione delle medesime in vicinanza delle rappresentazioni stesse. Le scale dei particolari possono anche figurare tra parentesi nel riquadro delle iscrizioni Norme per il disegno tecnico Linee Il disegno è costituito da un insieme di linee ed è possibile affidare alle linee stesse il compito di trasmettere particolari informazioni, oltre che delineare il contorno di un oggetto. La ISO prevede: • UNI EN ISO 128-20 dedicata alle linee da usare in ogni tipo di disegno e comunicazione tecnica. • UNI IS0 128-24 per le linee da usare nei disegni di ingegneria meccanica ed industriale. Le linee previste dall’unificazione secondo la norma UNI EN ISO 128-20 si distinguono per spessore e tipo di tratto e sono indicate nella tabella 2 Linee Spessore delle Linee Gli spessori (o grossezze) di linea unificati variano da 0,13 a 2 mm Nei disegni tecnici si usano due spessori, definiti grosso e fine, in rapporto 2:1 fra loro e in valore assoluto proporzionati alle dimensioni del disegno. • Lo spessore base per le linee grosse è 1 mm. • Lo spessore base per le linee fini è < 0,5 mm. Norme per il disegno tecnico 28 Riquadro delle iscrizioni Impostazione del riquadro delle iscrizioni (UNI 8187/82) contiene informazioni aggiuntive al disegno Ha lunghezza max di 190mm e vi sono indicati: • L’oggetto rappresentato (titolo) e le parti raffigurate

• Il numero o codice di identificazione del disegno • Il nome dell’autore del disegno • Il sistema di proiezione utilizzato con rispettivo simbolo grafico • Note sui materiali, le finiture, le lavorazioni ecc. • La scala di proporzione impiegata • La data di esecuzione • Altre informazioni del disegno Norme per il disegno Riquadro delle iscriz Numeri di posizione o «pallinatura» (EN ISO 6433) I numeri di posizione nel disegno d’assieme permettono di individuare i componenti elencati nella distinta • Ad ogni elemento della distinta deve corrispondere un componente individuato con i numeri di posizione Sistemi di rappresentazione e proiezione 3 Introduzione La proiezione di un oggetto 3D si ottiene tramite dei raggi di proiezione (proiettori) che partono da un centro di proiezione, passano attraverso ciascun punto dell’oggetto, e intersecano un piano di proiezione generando la proiezione Le proiezioni si caratterizzano in base a: • Posizione del centro di proiezione • Posto in un punto finito (raggi convergenti) • Posto all’infinito (raggi paralleli) • Disposizione dei raggi proiettori rispetto al piano di proiezione • Obliqua • Ortogonale • Disposizione dell’oggetto rispetto al piano di proiezione (sistema coordinate del piano e dell’oggetto possono essere o meno allineati) Sistemi di rappresentazione e proiezione 5 Classificazione • Proiezioni parallele • I raggi di proiezione sono paralleli tra loro e il centro di proiezione è all’infinito • I diversi tipi di proiezioni parallele dipendono dall’angolo tra i raggi proiettanti ed il piano di proiezione • Se diverso da 90° si hanno proiezioni oblique • Se uguale a 90° si hanno proiezioni ortogonali Classificazione • Rappresentazione ortogonale ortografica • Sono un caso particolare di proiezione ortogonale in cui gli assi principali dell’oggetto sono allineati a quelli del piano di proiezione Sistemi di rappresentazione e proiezione Fattore di Deformazione Percezione visiva e realtà fisica

Uno dei problemi dei metodi di rappresentazione, riguarda il fattore di deformazione introdotto dal metodo di proiezione, ed il suo effetto sulla corretta percezione dell’oggetto rappresentato • Proiezione di un punto • La proiezione di un punto P su un piano p secondo la direzione di una retta s, non parallela a p, è l’intersezione P’ di p con la retta passante per P e parallela a s • Proiezione di un segmento • Se due punti A e B sono estremi di un segmento AB (orientato in modo casuale), ed A’ e B’ sono proiezioni di A e B nel piano p, il segmento A’B’ è la proiezione di AB su p • Abbiamo una distorsione Sistemi di rappresentazione e proiezione 8 Fattore di Deformazione Definizione Per fattore di deformazione si intende la variazione della lunghezza (rapporto) del segmento proiettato A’B’, rispetto alla lunghezza reale del segmento AB I diversi metodi di proiezione introducono diversi effetti di deformazione, che possono incidere sulla corretta percezione della forma e delle proporzioni dell’oggetto rappresentato • Uno dei principali vantaggi del metodo di proiezione ortogonale ortografica è che gli spigoli dell’oggetto da rappresentare che risultino paralleli al piano di proiezione, non subiscono l’effetto del fattore di deformazione Fattore di Deformazione Fattore di Deformazione nelle Proiezioni Ortogonali (ortografiche) Quando la direzione di proiezione s è perpendicolare a p ed il segmento AB è parallelo a p, si annulla il fattore di deformazione Fattore di Deformazione Metodi di proiezione e percezione • La rappresentazione ortogonale permette una percezione più precisa della forma dell’oggetto • Quando si vuole rendere l’effetto tridimensionale mediante un disegno (intrinsecamente bidimensionale), la possibile ambiguità della rappresentazione è un pericolo sempre presente Proiezioni ortografiche 13 Proprietà delle Proiezioni Ortografiche • Raggi proiettanti normali al piano di proiezione • Terna di riferimento dell’oggetto allineata alla terna di riferimento del piano di proiezione (raggi di proiezione sono ortogonali ad almeno uno dei piani ordinati del nostro oggetto) • Per rappresentare compiutamente un oggetto occorre eseguire proiezioni su più piani ortogonali (sulla singola vista non si ha profondità) • Idealmente è possibile eseguire le proiezioni sulle sei facce del cubo contenente l’oggetto Proiezioni ortografiche Proiezione di un solido • Spigoli paralleli al piano di proiezione generano segmenti rettilinei della stessa lunghezza (n deformati) • Spigoli perpendicolari al piano di proiezione generano punti

• Spigoli obliqui al piano di proiezione generano segmenti rettilinei di lunghezza deformata Il piano di proiezione deve essere posizionato in modo da fare meno deformazioni possibili Proiezioni ortografiche Proiezione di un solido È possibile realizzare fino a sei differenti viste dell’oggetto (su ciascuna faccia di un cubo ideale) Proiezioni ortografiche 20 Realizzazione di Proiezioni Ortografiche Criteri e Metodi di realizzazione del disegno • Criteri da rispettare: • Le viste devono essere allineate e realizzate con lo stesso fattore di scala • Le linee di costruzione (linee rosse slide precedente) e le tracce dei piani non devono essere disegnate • Si devono disegnare tutti gli assi di simmetria • Come si realizza una proiezione ortografica? • La prima vista viene realizzata senza riferimenti • La seconda vista va realizzata sfruttando le informazioni presenti nella prima vista • Le viste ulteriori (se necessarie) possono essere realizzate con metodi di costruzione proiettando punti e spigoli da un piano di una vista all’altro (attraverso linee di costruzione) Proiezioni ortografiche Realizzazione di Proiezioni Ortografiche Realizzazione della prima vista • Si devono tracciare i contorni e gli spigoli dell’oggetto Proiezioni ortografiche Realizzazione di Proiezioni Ortografiche Realizzazione della seconda vista • Si sfrutta l’allineamento tra le viste (metodo europeo: dall’alto lo posiziono in basso) Proiezioni ortografiche Realizzazione di Proiezioni Ortografiche Realizzazione delle viste successive • Quando servono, possono essere realizzate per costruzione • Poi le linee di costruzione devono essere cancellate Disposizione delle Viste 2 Il metodo di proiezione ortografiche impone la realizzazione di più viste per la rappresentazione completa della forma degli oggetti • Le viste possibili sono infinite. Al fine di minimizzare gli effetti introdotti dal fattore di deformazione, normalmente si considerano le 6 viste orientate lungo i tre assi principali dell’oggetto • In questo modo, i 6 piani di proiezione principali definiscono un cubo contenente l’oggetto da rappresentare • La viste ottenute tramite questi 6 piani di proiezione devono quindi essere disposte in qualche modo nel piano del disegno Per poter permettere un’interpretazione univoca della forma dell’oggetto, occorre definire delle convenzioni sul nome e sulla posizione reciproca che assumeranno le diverse viste sul disegno Disposizione delle Viste 3 Denominazione delle Viste

Una volta scelta la vista principale, le sei viste ortografiche sono denominate come segue: a. anteriore (principale) b. alto c. sinistra d. destra e. basso f. posteriore Disposizione delle Viste 4 Metodo del Primo Diedro (Metodo Europeo) Si considerano i piani di proiezione posizionati posteriormente all’oggetto (OSSERVATORE - OGGETTO - PIANO DI PROIEZIONE) • Simbolo da porre nel Riquadro delle Iscrizioni Aprendo il cubo, in maniera da disporre i piani di proiezione in un unico piano, si otterranno le posizioni delle diverse viste • Le viste saranno allineate tra di loro Metodo delle Frecce (da usare in casi particolari) Nei casi in cui sia necessario eseguire viste secondo direzioni qualsiasi o nel caso in cui si renda indispensabile adottare un posizionamento delle viste diverso da quello definito dai metodi del primo e del terzo diedro, è possibile impiegare il metodo delle frecce • La freccia indica direzione e verso di osservazione • Una lettera maiuscola identifica freccia e vista • Le lettere devono essere poste immediatamente al disopra o al disotto della vista corrispondente • La viste possono essere traslate (ma non ruotate) rispetto alla vista anteriore Disposizione delle Viste 9 Nella realizzazione di una vista secondo il metodo delle proiezioni ortogonali è indispensabile poter rappresentare elementi che hanno significati differenti • Spigoli in vista • Spigoli nascosti • Spigoli fittizi (raccordi) • ...