I pezzi lavorati a CNC non escono mai esattamente alla dimensione nominale. Forze di taglio, usura dell''utensile, espansione termica e comportamento del materiale introducono tutti variazioni, ed è per questo che ogni dimensione su un disegno richiede o una tolleranza esplicita o un valore generale a cui riferirsi. La dimensione che fa male è quella a cui nessuno ha pensato: ricade su uno standard che può essere più largo di quello che il pezzo richiede realmente, o più stretto di quanto il budget consente.
Questa guida è il riferimento completo: le tabelle ISO, i livelli pratici e le regole di specifica che evitano di pagare per una precisione inutile.
1. ISO 2768-1: lo standard predefinito
ISO 2768-1 definisce le tolleranze generali per dimensioni lineari e angolari senza indicazione individuale. Quattro classi, con lo scostamento ammesso che aumenta man mano che la classe diventa più grossolana e la dimensione nominale più grande:
| Intervallo dimensionale nominale | Fine (f) | Media (m) | Grossolana (c) |
|---|---|---|---|
| 0.5 – 3 mm | ±0.05 mm | ±0.10 mm | ±0.20 mm |
| Over 3 – 6 mm | ±0.05 mm | ±0.10 mm | ±0.30 mm |
| Over 6 – 30 mm | ±0.10 mm | ±0.20 mm | ±0.50 mm |
| Over 30 – 120 mm | ±0.15 mm | ±0.30 mm | ±0.80 mm |
| Over 120 – 400 mm | ±0.20 mm | ±0.50 mm | ±1.20 mm |
| Over 400 – 1000 mm | ±0.30 mm | ±0.80 mm | ±2.00 mm |
Un disegno marcato ISO 2768-m applica la classe media a ogni dimensione non marcata, il default più comune nella progettazione meccanica. ISO 2768-2 copre separatamente le tolleranze geometriche (planarità, perpendicolarità e simili) con le proprie tabelle di gradi H/K/L; consultala quando il disegno lo richiede.
2. ISO 286: codici di accoppiamento per funzioni accoppiate
Dove le parti si accoppiano, le tolleranze bilaterali sono sostituite da designazioni di accoppiamento. ISO 286 definisce i gradi di tolleranza da IT6 a IT8 come il comune ambito di lavorazione, combinati con una lettera di scostamento fondamentale (H per i fori, g/h per gli alberi):
| Nominale (mm) | IT6 | IT7 | IT8 |
|---|---|---|---|
| Up to 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 – 120 | 0.022 | 0.035 | 0.054 |
Uso pratico degli accoppiamenti: H7/g6 è un classico accoppiamento scorrevole con gioco, H7/h6 un accoppiamento di transizione, e gli accoppiamenti forzati passano a zone d''albero più strette. I numeri cambiano con il diametro, un codice di accoppiamento non è un valore universale. I disegni dovrebbero identificare entrambi i componenti accoppiati e l''accoppiamento richiesto, non solo la fascia di tolleranza.
3. I tre livelli pratici
| Livello | Intervallo tipico | Ispezione | Ideale per |
|---|---|---|---|
| Standard | ±0.1 – 0.2 mm | Misure manuali, controlli a campione | Staffette, custodie, caratteristiche non critiche |
| Precisione | ±0.05 – 0.1 mm | Verifica CMM, report documentato | Parti funzionali, caratteristiche accoppiate |
| Alta precisione | ±0.01 – 0.025 mm | CMM completo, ambiente controllato | Aerospaziale, medicale, ottico, sedi di cuscinetti |
Realtà dei costi: la tolleranza stretta moltiplica tipicamente il costo del pezzo di circa 2–5 volte rispetto allo standard, per effetto di passate di finitura più lente, cicli di misura multipli e controllo ambientale. Questo moltiplicatore è esattamente il motivo per cui esiste la sezione successiva.
4. Come specificare correttamente le tolleranze
La disciplina che separa i disegni economici da quelli costosi:
- Riferire una norma generale (ISO 2768-m) su tutto il disegno
- Indicare individualmente solo le funzioni che necessitano funzionalmente di un controllo più stretto
- Usare GD&T (posizione, planarità, perpendicolarità) per le relazioni funzionali anziché file di dimensioni per coordinate
- Segnalare separatamente la finitura superficiale (Ra), non è una tolleranza dimensionale
- Confermare che l''officina fornisca report di ispezione CMM per le funzioni segnalate
Esempio pratico: una scatola cambio riceve ISO 2768-m su tutta la geometria generale (±0.2–0.3 mm), il foro del cuscinetto è indicato individualmente a ±0.01 mm, e la faccia di tenuta porta una tolleranza di planarità di ±0.013 mm. Carico di ispezione totale: un report CMM su due funzioni, non un report dimensionale completo su quaranta.
5. Quando ISO 2768 non basta
La lavorazione a tolleranza stretta si applica quando l''accoppiamento o la funzione di un elemento dipende da una precisione superiore allo standard generale: fori a interferenza, facce di tenuta, sedi di cuscinetti, elementi che si accoppiano per migliaia di cicli operativi. Questi elementi dovrebbero essere segnalati individualmente con GD&T anziché stringere l''intero disegno, solo la dimensione funzionale necessita del controllo di processo e dell''ispezione aggiuntivi.
E ricorda cosa limita effettivamente la realizzabilità: il materiale conta quanto la capacità della macchina. Materiali più duri, dimensionalmente stabili e con bassa espansione termica mantengono la tolleranza in modo più costante rispetto a quelli morbidi o termicamente reattivi. Due officine che quotano la stessa tolleranza sulla carta possono produrre una costanza molto diversa su un lotto, chiedi informazioni sulla capacità di processo, non solo sul numero.
6. Scheda di riferimento rapido
| Hai bisogno di | Specifica |
|---|---|
| Parte generica, accoppiamento non critico | ISO 2768-m su tutto il disegno |
| Accoppiamento scorrevole su un albero | Codice di accoppiamento ISO 286 (es. H7/g6) al diametro di accoppiamento |
| Foro del cuscinetto | Indicazione individuale ±0.01 mm |
| Faccia di tenuta | Tolleranza di planarità (es. ±0.013 mm) tramite GD&T |
| Accoppiamento forzato | Codice di accoppiamento a interferenza secondo ISO 286 al diametro |
| Aspetto superficiale | Valore Ra (vedi guida alla finitura superficiale), non una tolleranza |
La disciplina delle tolleranze è la leva ingegneristica più economica su un pezzo lavorato: il disegno giusto costa come quello sbagliato da produrre, e dimezza il costo di fabbricazione. Se il tuo disegno sta andando in preventivo e la strategia di tolleranza è «stretto dappertutto», quella è la conversazione da fare prima del primo taglio.