Le basi del CAD: Le quote e le misure

Entriamo ora nel vivo del discorso “disegno tecnico” con le quote.
L’obbiettivo è quello di far capire e costruire una componente a chiunque guardi il disegno della stessa, ma come?
Utilizzando le quote!!!, Ovvero quella parte del disegno che mi indica la misura (angolo, circonferenza, lunghezza ecc) di ogni parte del pezzo.
Norme di riferimento (UNI 4820, ISO 129-1) Purtroppo anche qui sono a pagamento.

Esempio di disegno con le quote
Esempio di disegno con quote

Come vediamo in questo disegno le quote all’interno di un disegno tecnico possono essere moltissime e soprattutto di diversi tipi.
Ma partiamo con calma.

Come sono fatte le quote

Le quote appunto sono delle linee e delle scritte che indicano una grandezza di un pezzo.
Sono principalmente formate da 4 componenti

Come sono fatte le quote
Le componenti della quota
  • Le linee di riferimento: Servono a far capire che grandezza stiamo prendendo in considerazione sul pezzo. Praticamente ci fanno capire dove prendere la misura per controllare poi.
  • La designazione: ovvero quella parte della quota che ci fa capire che quota è. Sembra una componente un po’ banale, ma in realtà è importantissima, specialmente per il fatto che ci troviamo in 2 dimensioni. Infatti sulla carta un rettangolo e un cilindro visti di lato appaiono uguali.
  • La linea di misura: è la linea su cui poi si va a scrivere la misura; composta da una linea spessa sormontata da 2 frecce.
  • Il valore numerico.

Metodo di quotatura

La posizione delle quote non è univoca e al variare della loro posizione varia anche il loro significato. Il metodo di quotatura è rilevante specificatamente per quanto riguarda la somma degli errori. Rubando un paio di slide al prof andiamo a vedere cosa cambia.

Principio di quotatura generale

Per quotare in maniera adeguata bisogna tenere a mente non solo la validità delle quote ma anche i procedimenti tecnologici per ottenere il pezzo. Infatti i punti da tenere in considerazione sono:

  • Variabilità nei processi di fabbricazione
  • Funzionalità del componente nell’assieme
  • Tecnologia di produzione

Variabilità nei processi di fabbricazione

Ogni volta che progettiamo un pezzo dobbiamo tenere in considerazione il fatto che la “misura esatta” non esiste, ma esiste un intervallo di variazione della stessa misura.
Al nostro fine quindi dobbiamo tenere in considerazione un “intervallo di misure valide”
Ovviamente la conseguenza di questo è il fatto che al diminuire delle misura accettabili abbiamo un aumento del costo di produzione e soprattutto del costo dei controlli sulla produzione.

  • Le quote devono essere necessarie e sufficienti, ovvero non ci devono essere quote ripetute e non devono mancare quote.
  • Le quote devono essere disposte in modo da poter essere lette allo stesso modo indipendentemente dall’orientamento del foglio.
  • Le quote indicano sempre il valore nominale del pezzo e dove necessario indicare il margine di tolleranza (le tolleranze le vedremo poi)
  • Le quote indicano il valore nominale INDIPENDENTEMENTE dalla scala del disegno
  • Vanno posizionate sulla vista che meglio rappresenta la grandezza che stiamo valutando, in particolare per le cave e i fori
  • é cosa molto gradita non far intersecare le linee di riferimento per quanto possibile
  • Se possibile fare in modo che le quote siano posizionate fuori dal disegno
  • In una semi-vista in sezione è cosa buona e giusta separare le quote interne a quelle esterne
come mettere le quote su una semisezione
Quote su una semisezione
Tabella delle simbologie per le quote di geometrie note
Tabella delle simbologie per le quote di geometrie note
  • Le notazioni di diametro e di raggio vanno sempre rappresentate con la simbologia adeguata (vedi tabella sopra)
  • Dei raccordi si quota sempre il raggio.
  • Non si quota sugli angoli nascosti, piuttosto si fa una sezione locale
  • In caso di quota su degli smussi/ raccordi, si prolunga con una linea fine fini allo spigolo precedente alla lavorazione di raccordo/smusso
Quota di uno spigolo smussato
Esempio di notazione su uno spigolo smussato

Tecnologie di fabbricazione

L’altro aspetto da considerare è: “come lo produco questo pezzo?”
Questo aspetto è talmente importante che spesso ai disegni viene allegato un documento detto “ciclo di lavorazione” dove sono segnati tutti i singoli passaggi per ottenere un pezzo e gli strumenti necessari per ottenerlo.

Esempio di ciclo di lavorazione

Ogni feature funzionale è caratterizzata da 2 quote, ovvero quelle di posizione e quelle di grandezza. Nessuna delle 2 può essere omessa altrimenti il pezzo diventa impossibile da costruire.

le Quote di grandezza e posizione

Conclusione

Da quanto detto è chiaro che la collocazione delle quote sul disegno esecutivo di un
particolare dipenderà dall’intento del progettista (design intent) e sarà effettuata secondo
la seguente procedura:

  • Si individuano i riferimenti ideali iniziali che sono in relazione con caratteristiche certe
    del pezzo (assi, superfici sfacciate, gole, ecc.). Rispetto a tali riferimenti si definiranno
    le quote di posizione.
  • Si cominciano ad indicare le quote funzionali, ovvero le quote di grandezza e posizione
    relative ad accoppiamenti sulle quali il progettista vuole aver il più stretto controllo
    dimensionale e geometrico, specificando, se necessario, opportune tolleranze dimensionali.
  • Esauriti gli accoppiamenti, il progettista procederà ad assegnare tutte le notazioni non
    funzionali ovvero dimensioni non relative ad accoppiamenti, ma necessarie a definire
    completamente la forma di ogni parte coerentemente con il ciclo tecnologico ipotizzato
    dal progettista (es. fori asolati, quote relative all’ingombro spaziale del pezzo, ecc.)
  • Infine, ove ritenuto utile per chiarezza comunicativa (es. ingombri di assieme, ampiezza
    di escursione leveraggi e cinematismi, ecc.), è possibile indicare quote ausiliarie fra
    parentesi tonde.

E anche per oggi è tutto. Per gli altri articoli della serie clicca qui. Per le novità invece pigia qui.

Cos’è il disegno CAD

l disegno CAD (Computer-Aided-Design) è un metodo di progettazione utilizzato per creare modelli tridimensionali di oggetti mediante l’uso di un computer. I sistemi CAD consentono agli utenti di creare, modificare e visualizzare progetti in modo efficiente e preciso.

I vantaggi dell’utilizzo di un CAD sono molteplici. Innanzitutto, essi consentono di creare progetti con maggiore precisione e accuratezza rispetto ai metodi tradizionali di disegno a mano. Inoltre, i sistemi di disegno CAD possono essere utilizzati per generare automaticamente le specifiche tecniche e le istruzioni per la produzione, il che rende il processo di produzione più efficiente. Ancora, a differenza del disegno tradizionale è possibile “girare intorno” al pezzo e valutarne, prima della effettiva realizzazione aspetto e forma.

I CAD consentono di creare modelli tridimensionali dettagliati e precisi che possono essere utilizzati per la stampa 3D. Una volta creato un modello in un sistema CAD, è possibile esportarlo in un formato compatibile con la stampante 3D e stampare l’oggetto.

Inoltre, i sistemi CAD consentono di condividere i progetti con colleghi e collaboratori in modo semplice e veloce, in quanto i file possono essere salvati e inviati via email o tramite cloud. Inoltre, i sistemi CAD possono essere integrati con altri software come la simulazione, che permette di valutare e sistemare le tolleranze, se delle parti in movimento interferiscono tra loro ecc… , l’analisi e la gestione dei dati, il che rende possibile una maggiore collaborazione tra team di progettazione e di produzione.

Infine, i sistemi CAD consentono di creare progetti in modo più rapido e conveniente rispetto ai metodi tradizionali, poiché gli utenti possono modificare e riprodurre i progetti con facilità, il che significa meno tempo e meno costi per la creazione di prototipi e modelli.

In sintesi, l’utilizzo di un sistema CAD consente di creare progetti con maggiore precisione, accuratezza e rapidità, migliorando la collaborazione tra team e la produzione.

I software

I software più utilizzati in generale sono i seguenti, in particolare possiamo guardare casa Autodesk
– Inventor:
Software gratuito per gli studenti che mette a disposizione un software completo di CAD professionale con anche un insieme di plug-in riguardanti la parte CAM e altre funzioni di simulazione. Inoltre dispone di una enorme libreria di componenti acquistabili (viti, bullo ecc..) Permette inoltre di effettuare simulazioni e rendering sul movimento e sugli sforzi.

Ambiente di lavoro inventor


– Autocad 3D
Programma perfetto per chiunque debba realizzare dei disegni un 2D con la possibilità di fare qualche passo nel 3d
Permette di creare immagini vettoriali per CNC e Laser

Esercizio cad università albero autocad esempio
Immagine di una schemata Autocad


– Fusion 360
Come inventor e un software CAD che da accesso ad una vasta gamma di opzioni, però rispetto a quest’ultimo è più “minimal”, ovvero ha un po’ meno opzioni e molti meno plug-in
Ha un grandissimo vantaggio però, ovvero che è online base e permette di condividere tutto su un cloud che può essere pubblico o privato. Inoltre a differenza di altri programmi di casa AutoDesk, questo per gli amatori è GRATUITO
– 123D Design
Un sistema di disegno CAD super basic, ma molto efficiente. Progettato specialmente per i designer, ma utile anche a chi vuole iniziare. L’utilizzo è un pochino macchinoso dato le funzioni limitate. anche questo prodotto di Autodesk è gratuito, ma sceglierei sempre fusion 360.

Immagine della schermata principale di 123D design, un CAD
Ambiente di lavoro di 123D Design

Di altre case software sono degni di nota i seguenti, su cui purtroppo non ho esperienza e non saprei commentarli in maniera troppo approfondita, lascio a voi quindi l’esplorazione!!!

  • Blender:
    Un programma ottimo per chi vuole creare “scolpendo” un pieno o modellandolo come se fosse plastilina digitale
  • Rino
    Bhe, questo è un programma per l’industria, molto professionale.
  • SolidWorks
    Grande concorrente di casa AutoDesk, programma molto valido, specialmente per la collaborazioni con Apple e con iPad. Una nota degna di merito è una e una sola: Il fantastico motore grafico del software; per quanto mi duole ammetterlo, molto migliore di inventor.
  • SketchUp
    Programma per architetti (punto).
    No dai, in realtà ha molti lati positivi, come la scelta dei materiali, la grafica non troppo barbina e a differenza di altri programmi estremamente intuitivo.

    Ovviamente ne esistono a migliaia di CAD 2D e 3D, ma questi sono quelli che conosco meglio.
    Anche per oggi abbiamo finito, rimanete aggiornati sui nuovi articoli!!!
    In più è iniziata la serie di articoli per imparare a disegnare e leggere i disegni. Il primo articolo lo trovi qui.