Rappresentazione delle filettature nei disegni tecnici

La corretta rappresentazione delle filettature nei disegni tecnici serve come base per la comunicazione tecnica tra le le parti. È possibile presentare informazioni estese in modo chiaro e comprensibile a livello internazionale, supportando così il processo fluido della produzione meccanica, nella produzione e nel montaggio. In questo articolo imparerai come le filettature e i fori di alesatura vengono mostrati in dettaglio nell’ingegneria meccanica.

Che cos’è una filettatura?

Una filettatura è una tacca o struttura che ha una forma a spirale uniforme e ruota nel senso della circonferenza in un cerchio. Nel caso delle filettature esterne, queste vengono applicate su un albero cilindrico o conico. Nel caso delle filettature interne, invece, scorrono nella parete di un foro. La geometria corrispondente delle filettature interne ed esterne consente di filettare insieme combinazioni di componenti con le stesse filettature e di creare una connessione rilasciabile. Le filettature consentono inoltre di convertire un movimento rotatorio in movimento lineare.

Tipi di filettatura

Esistono diversi tipi di filettature che possono essere suddivisi in gruppi principali in base alla loro funzione principale. La maggior parte dei tipi di filettatura richiede uno speciale metodo di disegno. In linea di principio, le filettature possono essere raggruppate in base alla loro funzione. Si distingue tra i filettature per il fissaggio, il movimento e il trasporto.

Esistono anche vari standard di filettatura:

• Filettatura ISO metrica, standard globale
• Filettature NPT (National Pipe Threads), standard statunitense
• Filettatura BSP (British Standard Pipes), standard britannico
• Filettatura Whitworth (BSW), chiamata anche filettatura in pollici
• JPT (Japanese Pipe Threads), standard industriale giapponese JIS.

Diversi tipi di filettatura e la loro applicazione nell’ingegneria meccanica

Le filettature di fissaggio, grazie al loro profilo appositamente sagomato, vengono utilizzate quando i componenti devono essere saldamente collegati tra loro. I profili più comuni delle filettature di fissaggio sono filettatura metrica, NPT e Whitworth.

Le filettature di movimento vengono utilizzate principalmente per trasferire movimenti e forze. Il loro compito principale è convertire un movimento rotatorio in movimento lineare e viceversa. Possono ottenere un elevato trasferimento del carico con un basso attrito allo stesso tempo. I tipi più comuni di filettature di movimento sono filettature trapezoidali (per il trasferimento di forze assiali), filettature di sostegno (ad es. per trasmissioni in fresatrici o presse) e filettature a ricircolo di sfere (ad es. in macchine CNC e robotica).

Le filettature di trasporto sono speciali forme di filettatura sviluppate per il rapido movimento di materiali o componenti in direzione assiale. Il vantaggio rispetto ai nastri trasportatori è che gli angoli di passo possono essere maggiori e quindi grandi differenze di altezza possono essere superate su una breve distanza. Le filettature di trasporto vengono utilizzate, ad esempio, nelle macchine per la lavorazione dei materiali.

Nozioni di base per la rappresentazione dei filettature nei disegni tecnici

Un disegno tecnico è la rappresentazione bidimensionale di componenti, assemblaggi o prodotti completi con tutti i dettagli necessari per l’osservatore. La rappresentazione e l’accuratezza dei dettagli dipendono dall’uso previsto.

Con l’introduzione del CAD (Computer Aided Design), i modelli di componenti vengono creati per la prima volta digitalmente e i disegni tecnici necessari vengono generati dal modello 3D. Per una leggibilità migliore e più rapida, spesso viene aggiunta una vista ISO in 3D.

Affinché i disegni tecnici siano chiari e comprensibili, è necessario presentare la parte mostrata nel maggior dettaglio possibile. La rappresentazione è standardizzata per ciascun Paese e può variare da Paese a Paese. Pertanto, è importante che gli standard applicabili siano implementati dal creatore. La rappresentazione tecnica, l’etichettatura e il dimensionamento devono supportare i requisiti funzionali, di produzione e di test.

I disegni tecnici possono mostrare le filettature in 3D (per l’orientamento) e 2D (con tutti i dettagli tecnici).

Rappresentazione 2D delle filettature nei disegni tecnici

I profili delle filettature sono geometrie complesse e standardizzate. Nei disegni tecnici, questi dettagli sono mostrati solo in forma semplificata da linee continue con un’etichetta definente per ridurre il tempo durante la creazione e la lettura.

Il foro filettato non può essere tagliato tecnicamente sull’intera lunghezza del foro. La vite, inoltre, non utilizza la lunghezza totale della filettatura. Il disassamento della filettatura in DIN 76 è standardizzato per la rappresentazione.

DIN 76 indica nelle tabelle la lunghezza della filettatura residua a₁ (distanza dall’estremità della vite all’estremità della filettatura) e la lunghezza del foro senza filettatura e₁. Se non ci sono requisiti dettagliati, a₁ è tre volte la spaziatura tra i passi della filettatura. La lunghezza e₁ corrisponde approssimativamente a due volte a₁, vale a dire approssimativamente sei volte la spaziatura tra i passi della filettatura.

La rappresentazione e il dimensionamento dei fili sono standardizzati per un uso uniforme. Le filettature nei fori sono preferibilmente mostrate in sezione trasversale mediante aperture nella vista laterale.

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Rappresentazione di filettature esterne

Per le filettature esterne, ad es. viti, i lati della filettatura esterna e il profilo della filettatura sono mostrati con una linea larga e solida. Le estremità delle filettature sono mostrate come cupole coniche con una smussatura di 45 gradi (per trasmettere la forma tipica delle punte delle filettature). La linea del nucleo del filettatura viene visualizzata come una linea continua stretta. Nel caso di una vista frontale, la linea di nucleo viene spesso disegnata come 3/4 di cerchio con una linea solida stretta per convogliare chiaramente il diametro del nucleo di filettatura. Nei disegni tecnici, le viti sono mostrate senza lunghezza e con la testa a filo sul componente.

Rappresentazione delle filettature interne

Durante il rendering delle filettature interne, viene fatta una distinzione tra la rappresentazione nello stato di taglio (preferibile, foro centrale filettato, linea terminale filettata con linee solide ampie, diametro filettato con linee solide strette) e la vista laterale non tagliata (foro centrale filettato, linea terminale filettata, diametro filettato con linea stretta).

In una vista dall’alto, il diametro della filettatura viene disegnato come un cerchio di 3/4 con una linea solida stretta.

Rappresentazione di smussi, svasature e parti standardizzate nei disegni tecnici

Gli smussi, le svasature e le parti standardizzate vengono spesso utilizzate in relazione alle filettature. Tra le altre cose, gli smussi riducono il rischio di lesioni e migliorano la capacità di assemblaggio. Le svasature sono progettate per formare la transizione tra due diametri o consentire alle teste delle viti di essere svasate nelle superfici. Questi elementi di progettazione sono mostrati nei disegni tecnici come segue:

• Gli smussi sono rappresentate da una linea obliqua che rappresenta l’angolo della smussatura. Le dimensioni sono indicate come la lunghezza dello smusso e l’angolo o la profondità dello smusso. Per esempio, una dimensione come "2 x 45°" indica che lo smusso è largo e lungo 2 mm e ha un angolo di smussatura di 45°.
• Nella vista in piano, le svasature sono rappresentate da due cerchi concentrici dove il cerchio esterno rappresenta il diametro maggiore della lamatura e il cerchio interno rappresenta il foro effettivo. La vista laterale specifica la profondità di svasatura e l’angolo di svasatura o il diametro esterno e l’angolo di svasatura.
• Le parti standardizzate di solito non sono mostrate nella sezione, poiché le loro dimensioni e forma sono generalmente note dagli standard specificati. Una parte standardizzata è dimensionata con una linea ausiliaria.

Nelle distinte base, le filettature sono spesso indicate solo come parti standardizzate. Il tipo, la dimensione e altre caratteristiche specifiche di una filettatura possono quindi essere chiaramente identificate con una designazione. Queste designazioni generalmente includono il tipo di filettatura, il diametro nominale e la spaziatura tra i passi. Per tipi di filettatura speciali possono essere necessarie informazioni aggiuntive come la classe o la tolleranza della filettatura. È essenziale rappresentare correttamente e uniformemente i fili nelle distinte base. Questo è l’unico modo per evitare interpretazioni errate durante la produzione o il montaggio e per garantire il corretto approvvigionamento dei dispositivi di fissaggio.

Dimensioni della filettatura nei disegni tecnici

Le filettature sono dimensionate in disegni tecnici in conformità con DIN 406, DIN ISO 6410. Le filettature sono dimensionate con un testo di dimensioni che deve contenere tutte le informazioni necessarie. La filettatura è etichettata con il diametro della filettatura, noto anche come diametro nominale. L’etichetta più comunemente utilizzata è quella della filettatura ISO metrica con una lettera M maiuscola davanti al diametro. Nelle filettature fini, il passo del filettatura è specificato in aggiunta al diametro nominale (ad es. M6x0,25).

La filettatura è dimensionata con linee ausiliarie. La lunghezza è contrassegnata parallelamente alla linea centrale, all’esterno del foro. Il diametro della filettatura e i parametri aggiuntivi necessari, come la filettatura fine o la filettatura sinistra, sono dimensionati verticalmente o ad angolo retto rispetto alla linea centrale. Nei disegni tecnici, sono generalmente preferibili linee ausiliarie corte, ma devono essere collocate al di fuori dei componenti, se possibile.

Rappresentazione 3D delle filettature nei disegni tecnici

Le rappresentazioni 3D di componenti e gruppi sono solitamente un supplemento o sono utilizzate in presentazioni o altri contenuti di marketing. Le rappresentazioni 3D nei disegni tecnici non contengono nuove informazioni, ma solo informazioni ridondanti.

Nei modelli 3D, le filettature vengono spesso visualizzate in modo semplificato. Al fine di ridurre al minimo le dimensioni dei file e i tempi di elaborazione, questi modelli semplificati, chiamati anche "filettature cosmetiche", forniscono solo uno schema semplificato senza una forma esatta.