GLOSSARIO · QUALITÀ DIMENSIONALE
Glossario di GD&T, PMI, FAI e PPAP, con esempi.
I termini che compaiono ogni settimana tra il modello del cliente, il disegno, la macchina di misura e il rapporto. Ognuno con una definizione breve, un esempio e la norma di riferimento.
Indice
- Definizione del prodotto: PMI · PMI semantica · MBD · STEP AP242
- GD&T e tolleranze: GD&T · ASME Y14.5 e ISO GPS · Riferimento · Massimo materiale e bonus · Posizione · Profilo di superficie · Quota teoricamente esatta · Tolleranza generale · Accoppiamento ISO (H7, g6…) · Rugosità (Ra, Rz)
- Approvazione dei pezzi: PPAP · FAI · PPF e rapporto campionatura · Elenco caratteristiche e bollinatura · Caratteristica speciale · Cpk e Ppk
- Misura: Macchina di misura a coordinate · QIF · MSA
Le norme sono citate solo con il numero. Per applicarle, consulta sempre il testo ufficiale.
Definizione del prodotto
PMI
Product and Manufacturing Information
Informazioni di produzione contenute nel modello 3D: quote, tolleranze, simboli GD&T, riferimenti, finiture e note. Quando il modello è il documento master, la PMI sostituisce il disegno.
Esempio. Il cliente invia solo il modello 3D, senza disegno: tutte le tolleranze sono nella PMI. Chi non sa leggerla non può fare il preventivo né misurare il pezzo.
Riferimento: ASME Y14.41
PMI semantica
rispetto alla PMI grafica
PMI che un programma può leggere come dato: sa che «Ø10 +0,2/0» è un diametro con nominale e limiti, e a quale superficie si applica. La PMI grafica è solo linee e testo disegnati: si vede, ma non si interpreta.
Esempio. Dalla PMI semantica l’elenco delle caratteristiche si ottiene senza digitare. Quella grafica va letta nota per nota, come un disegno. Per questo conviene chiedere al cliente STEP AP242 o JT con PMI semantica.
Riferimento: NIST MBE PMI Validation and Conformance Testing
MBD
Model-Based Definition
Modo di lavorare in cui il modello 3D con la sua PMI è la definizione ufficiale del pezzo. Il disegno scompare o resta come vista semplificata di consultazione.
Esempio. L’errore più costoso in MBD è misurare solo ciò che compare sul disegno semplificato e dimenticare un profilo di superficie che esiste solo nel modello.
Riferimento: ASME Y14.47
STEP AP242
ISO 10303-242
Formato neutro di scambio CAD che può contenere la geometria esatta e la PMI semantica. È il miglior punto di partenza per estrarre le caratteristiche in automatico.
Esempio. Uno STEP AP214, o un AP242 esportato senza PMI, contiene la geometria ma nessuna tolleranza: chiedi al cliente l’esportazione con PMI.
Riferimento: ISO 10303-242
GD&T e tolleranze
GD&T
tolleranze geometriche e dimensionali
Linguaggio di simboli che definisce forma, orientamento, posizione e profilo ammessi di un pezzo rispetto a un sistema di riferimenti.
Esempio. «Posizione Ø0,2 Ⓜ A B C» su un foro indica in quale zona deve stare il suo asse, da quali riferimenti si misura e che la zona aumenta se il foro risulta più grande.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 1101
ASME Y14.5 e ISO GPS
due norme, due letture
I due grandi sistemi di interpretazione del GD&T. Usano simboli simili, ma il significato non è sempre lo stesso, per esempio per la dimensione e il requisito di inviluppo.
Esempio. Prima di misurare verifica quale norma cita il disegno: la stessa quota dimensionale può richiedere forma perfetta al massimo materiale con ASME e non con ISO, se manca il modificatore di inviluppo Ⓔ.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 8015
Riferimento
datum, sistema di riferimento
Superficie, asse o punto del pezzo da cui si misurano le tolleranze. Tre riferimenti ordinati (A, B, C) fissano il pezzo nello spazio come lo fisserebbe il montaggio reale.
Esempio. Un profilo 0,5 rispetto ad A|B|C misurato con best fit non è lo stesso risultato: se il rapporto non dice come è stato allineato il pezzo, il cliente non può ripetere la misura.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 5459
Massimo materiale e bonus
MMC Ⓜ · LMC Ⓛ · tolleranza bonus
Ⓜ indica che la tolleranza geometrica si riferisce alla condizione di massimo materiale (il foro più piccolo, l’albero più grande). Più il pezzo si allontana da quella condizione, più tolleranza guadagna: è il bonus.
Esempio. Foro Ø10 +0,2/0 con posizione Ø0,2 Ⓜ. Si misura Ø10,15: la tolleranza disponibile diventa 0,2 + 0,15 = Ø0,35. Una posizione misurata di 0,28 è conforme; senza applicare Ⓜ si scarterebbe un pezzo buono.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 2692
Posizione
tolleranza di localizzazione
Zona in cui deve trovarsi l’asse o il piano medio di un elemento rispetto alla sua posizione teorica esatta, definita dai riferimenti.
Esempio. Una serie di fori quotata dai riferimenti si può controllare; quotata in catena, foro per foro, gli errori si sommano.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 1101
Profilo di superficie
profile of a surface
Zona uniforme attorno alla superficie teorica in cui deve stare tutta la superficie reale. Controlla la forma e, con i riferimenti, anche orientamento e posizione.
Esempio. È la tolleranza più dimenticata quando esiste solo nel modello 3D: di solito riguarda intere zone funzionali, come il contorno di una clip o una superficie di tenuta.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 1101
Quota teoricamente esatta
TED, quota riquadrata
Quota racchiusa in un rettangolo che indica la posizione o la forma teorica esatta. Non ha tolleranza propria: la tolleranza viene dal simbolo GD&T associato.
Esempio. Una quota esatta di 25 non si misura come 25 ± qualcosa: si misura la posizione del foro rispetto a quel 25 esatto, dentro la zona di posizione.
Riferimento: ASME Y14.5 · ISO 1101
Tolleranza generale
tolleranza del cartiglio
Tolleranza che si applica a ogni quota senza tolleranza propria. Di solito è indicata nel cartiglio citando una norma o una tabella del cliente.
Esempio. Una quota di 40 senza tolleranza su un disegno che cita «ISO 2768-m» ha i limiti della classe media per quella dimensione. Senza cartiglio né nota, chiedi al cliente prima di misurare o fare il preventivo.
Riferimento: ISO 2768 · ISO 22081
Accoppiamento ISO (H7, g6…)
tolleranza di accoppiamento
Codice che fissa il gioco o l’interferenza tra un foro e un albero. La lettera indica la posizione della tolleranza e il numero la sua ampiezza: H7 è un foro a tolleranza stretta che parte esattamente dal nominale.
Esempio. Un Ø20 H7 ammette qualche centesimo sopra il nominale e nulla sotto. Richiede alesatura e controllo con tampone o macchina di misura: costa, anche se sul disegno occupa due caratteri.
Riferimento: ISO 286
Rugosità (Ra, Rz)
finitura superficiale
Misura delle irregolarità fini di una superficie. Ra è lo scostamento medio; Rz l’altezza tra picchi e valli. Si indica con un simbolo di finitura sulla superficie.
Esempio. Un Ra 1,6 generale è comune nelle lavorazioni meccaniche. Un Ra 0,4 locale su una sede di guarnizione di solito richiede una passata di finitura o la rettifica, e il controllo con rugosimetro.
Riferimento: ISO 21920 · ISO 1302
Approvazione dei pezzi
PPAP
Production Part Approval Process
Processo di approvazione dei pezzi di serie nell’automotive. Il fornitore dimostra con documenti e pezzi reali che il suo processo soddisfa tutti i requisiti del cliente. Comprende, tra l’altro, i risultati dimensionali e il piano di controllo.
Esempio. Ogni nuovo livello di modifica può richiedere un nuovo PPAP: si rifà l’elenco delle caratteristiche e si rimisura ciò che è cambiato.
Riferimento: AIAG PPAP
FAI
collaudo del primo articolo
Verifica completa e documentata del primo pezzo realizzato con il processo di serie: ogni caratteristica del disegno, con requisito, risultato e metodo di misura. Nell’aerospaziale segue la struttura della AS9102 (EN 9102 in Europa).
Esempio. Un cambio di disegno, di processo o di sito produttivo, o una lunga pausa di produzione, di solito richiede un nuovo FAI, completo o parziale, secondo i requisiti del cliente.
Riferimento: AS9102 · EN 9102
PPF e rapporto campionatura
processo VDA di approvazione
L’equivalente tedesco del PPAP, definito dalla VDA. Il rapporto di campionatura iniziale (Erstmusterprüfbericht, EMPB) raccoglie i risultati dimensionali dei pezzi campione.
Esempio. Un fornitore che lavora per costruttori americani e tedeschi prepara la stessa misura in due formati: PPAP e PPF. L’elenco delle caratteristiche è lo stesso.
Riferimento: VDA Band 2
Elenco caratteristiche e bollinatura
disegno bollinato
Elenco numerato di tutto ciò che va verificato sul pezzo, con nominale e limiti. Ogni numero compare in una bolla sul disegno o sul modello, così misura e rapporto parlano dello stesso elemento.
Esempio. La bolla 7 deve essere la 7 sul disegno, nell’Excel e nel programma della macchina di misura. Se la numerazione cambia tra i documenti, il cliente respinge il rapporto.
Riferimento: AS9102 · AIAG PPAP
Caratteristica speciale
critica o significativa
Caratteristica che incide su sicurezza, normativa o funzione, contrassegnata dal cliente con un proprio simbolo. Richiede più controllo: capacità dimostrata, ispezione rafforzata o al 100 %.
Esempio. La stessa quota può essere normale per un cliente e speciale per un altro. L’elenco delle caratteristiche deve mantenere il simbolo del cliente, senza sostituirlo con uno interno.
Riferimento: IATF 16949 · AIAG APQP
Cpk e Ppk
indici di capacità
Indici che confrontano la variabilità del processo con la tolleranza, tenendo conto della centratura. Il Cpk usa la variabilità a breve termine; il Ppk, tutta quella osservata. 1,33 e 1,67 sono obiettivi comuni.
Esempio. Con 5 pezzi non si dimostra un Cpk: l’indice cambia troppo da un campione all’altro. Servono almeno alcune decine di misure di un processo stabile.
Riferimento: AIAG SPC · ISO 22514
Misura
Macchina di misura a coordinate
CMM, tridimensionale
Macchina che tasta il pezzo in punti dello spazio e calcola dimensioni, forme e posizioni rispetto ai riferimenti. Serve un programma che dica cosa misurare, come allineare il pezzo e con quale criterio valutare.
Esempio. Due programmi diversi sullo stesso pezzo possono dare risultati diversi se allineano in modo diverso. Per questo il rapporto deve indicare l’allineamento usato.
Riferimento: ISO 10360
QIF
Quality Information Framework
Formato aperto per scambiare informazioni di qualità: caratteristiche, piani di misura e risultati. Permette di passare l’elenco delle caratteristiche alla macchina di misura senza ridigitarlo.
Esempio. Con l’elenco in QIF, il programmatore della macchina di misura parte dalle stesse caratteristiche e dagli stessi numeri del disegno bollinato, invece di ricostruirli a mano.
Riferimento: ISO 23952 (QIF 3.0)
MSA
analisi del sistema di misura
Studio che verifica se uno strumento e il suo metodo misurano con ripetibilità e riproducibilità sufficienti per la tolleranza controllata (R&R).
Esempio. Un calibro digitale con risoluzione 0,01 non basta per controllare una tolleranza di ±0,01: lo strumento stesso consuma tutta la tolleranza.
Riferimento: AIAG MSA · VDA Band 5