Studio e ottimizzazione delle tolleranze dimensionali e geometriche nella progettazione meccanica

L'importanza e l’attenzione data all’analisi delle tolleranze e al controllo degli errori in fase di produzione ha ricevuto, negli ultimi tempi, un notevole aumento determinato essenzialmente dagli sforzi intrapresi dalle industrie per migliorare il rendimento e la qualità dei loro prodotti. E’ ormai assodato che la scelta delle tolleranze non può più essere solamente eseguita arbitrariamente a disegno. Tali tolleranze, e gli errori costruttivi relativi, non condizionano in maniera sostanziale solo la montabilità e la funzionalità dell’assieme meccanico progettato, ma condizionano anche i costi di produzione e di messa a punto, la scelta del processo produttivo e i relativi macchinari e utensili, le abilità richieste al personale, le ispezioni e il controllo del prodotto. La motivazione principale che ha portato all’esigenza di avere uno strumento per l’analisi della propagazione degli errori viene dal disaccordo che si presenta spesso fra progettazione e produzione in relazione alle tolleranze sui singoli componenti e sugli assemblaggi. Molto sforzo è stato intrapreso nella standardizzazione di come indicare e controllare le variazioni sulle singole parti, ma la cosa che realmente si cerca di ottenere è il controllo a livello progettuale delle variazioni che si riscontreranno all’interno del meccanismo una volta prodotto e montato. L’attività di ricerca necessaria per la realizzazione di questo lavoro di tesi di dottorato è stata incentrata sullo studio e sviluppo di metodi per l’analisi e la sintesi delle tolleranze dimensionali e geometriche all’interno di assiemi meccanici. Sebbene l’attività non possa ritenersi completamente conclusa, sono stati ottenuti dei risultati molto soddisfacenti. In particolare il lavoro è fondamentalmente suddiviso in due sezioni. Nella prima parte sono stati studiati e sviluppati metodi per l’analisi delle tolleranze (metodo vettoriale e cinematico) con una particolare attenzione ai contributi presenti in letteratura e alla normative vigenti in campo di tolleranze. Nella seconda parte è stata trattata in maniera approfondita la sintesi delle tolleranze, problema molto sentito in ambito industriale e oggetto di studio per i realizzatori di sistemi CAT. Per entrambi i filoni di ricerca sono chiaramente mostrati gli strumenti e le metodologie seguite, con a corredo esempi illustrativi e prove sperimentali.