SORIN PATER. Editura Universităţii din Oradea - PDF

Description
SORIN PATER TOLERANŢE ŞI CONTROL DIMENSIONAL Editura Universităţii din Oradea CAPITOLUL I Precizia dimensională Fiecărei piese îi sunt proprii anumite suprafeţe care urmează să ajungă în contact prin asamblare.

Please download to get full document.

View again

of 32
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

General

Publish on:

Views: 21 | Pages: 32

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
SORIN PATER TOLERANŢE ŞI CONTROL DIMENSIONAL Editura Universităţii din Oradea CAPITOLUL I Precizia dimensională Fiecărei piese îi sunt proprii anumite suprafeţe care urmează să ajungă în contact prin asamblare. Aceste piese sunt caracterizate de o anumită rugozitate sau netezime. Pentru a cunoaşte precizia dimensională a unei piese avem nevoie de o serie de noţiuni: 1. dimensiune un număr care exprimă în unitatea de măsură aleasă valoarea numerică a unei lungimi; dimensiunea înscrisă pe desen se numeşte cotă; dimensiune efectivă este dimensiunea unui element sau a unei piese obţinută prin măsurare cu un mijloc de măsurare care are precizia corespunzătoare; dimensiune limită sunt acele dimensiuni extreme admise pentru care dimensiunea efectivă trebuie să se încadreze între dimensiunile limită suprafeţei (max.) şi dimensiunii limită inferioară (min.); dimensiune maximă este cea mai mare dimensiune limită dimensiune minimă este cea mai mică dimensiune limită; dimensiune nominală este dimensiunea faţă de care se definesc dimensiunile limită: A e = abatere efectivă A s = abatere superioară A i = abatere inferioară D M = N+A s D m = N+A i D e = N+A e În cadrul preciziei dimensionale vom discuta totalitatea pieselor existente pe o maşină în două categorii. a. piese de tip alezaj - sunt acele piese caracteristice prin dimensiunile sale externe, sunt întotdeauna piese cuprinzătoare - alezajele se simbolizează întotdeauna cu litere mari b. piese de tip arbore - prin arbore se înţelege o piesă caracteristică prin dimensiunile sale exterioare şi care este întotdeauna piesa cuprinsă - arborii se simbolizează întotdeauna cu litere mici d M =N+a s d m =N+a i d e =N+a e t= d M d m = a s - a i 0 Abaterea reprezintă diferenţa algebrică dintre D M, D m, D e şi N. Se defineşte ca toleranţă diferenţa algebrică dintre D M şi D m a alezajelor şi arborilor. T= D M D m =A s -A i 0 t= d M d m =a s a i 0 Câmp de toleranţă reprezintă zona cuprinsă între dimensiunea maximă şi dimensiunea minimă în reprezentare grafică: 1 Se numeşte ajustaj asamblarea între două piese (arbore şi alezaj) care au aceiaşi dimensiune nominală. Relaţia existentă între cele două piese se exprimă prin diferenţa dintre dimensiunile acestora înainte de montare. Ajustajele se clasifică în: a. ajustaj de tip alezaj unitar pentru care dimensiunile alezajului sunt constante de referinţă şi A i =0; b. ajustaj de tip arbore unitar care presupune dimensiunile arborelui ca referinţă pentru care a S =0. Ex. Φ4 Se dă ajustajul arbore alezaj sub forma : Φ alezaj arbore N=4 mm D M =4,041 mm A s =0,041 mm D m =4 mm A i =0 mm T=4,011 mm a s =0,011 mm d M =4,011 mm a i =-0,019 mm d m =3,981 mm t=0,03 mm Linia care corespunde lui N s.n. linie de 0 (zero). Toate abaterile situate deasupra sunt pozitive iar cele situate sub sunt negative. Jocul Este relaţia existentă într-o piesă de tip alezaj si una de tip arbore pentru care dimensiunea minimă a alezajului este mai mare întotdeauna faţă de dimensiunea maximă a arborelui. D m d M În repr ezentare în raport cu linia de 0 câmpul de toleranţe al alezajului va fi situat deasupra câmpului de toleranţă al arborelui În mod similar poate fi definit jocul într-un sistem cu ajustaj cu arbore unitar în care câmpul de toleranţă pentru ajustaje va fi deasupra câmpului de toleranţă al arborelui. Jocul are la rândul lui două valori limită care sunt jocul maxim(j M ) şi jocul minim (J m ). Jocul maxim este diferenţa algebrică dintre D M şi d m : J M =D M -d m. Pentru un ajustaj cu joc, jocul maxim trebuie să fie mai mare decât zero. J M =D M -d m =N+A s -N-a i =A s -a i 0 Jocul minim este diferenţa algebrică între D m şi d M. J m =D m -d m Pentru un ajustaj cu joc, jocul minim trebuie să fie mai mare sau egal cu zero. J M =D M -d m =N+A i -N-a s =A s -a i 0 Prin definiţie toleranţa ajustajului este suma toleranţelor alezajului arborelui: T aj =t+t 0 Toleranţa jocului se exprimă prin diferenţa algebrică dintre J M şi J m. T j =J M -J m 0 Strângerea Se defineşte ca valoarea existentă în urma asamblării între un alezaj şi un arbore pentru care dimensiunea minimă a arborelui este întotdeauna mai mare faţă de dimensiunea maximă a alezajului. d m D M Pentru un ajustaj cu strângere poziţia câmpului de toleranţă a arborelui este întotdeauna deasupra câmpului de toleranţă a alezajului atât în sistem alezaj unitar cât şi în sistem arbore unitar. Ajustajele cu strângere au întotdeauna două valori limită: strângerea maximă şi strângerea minimă. Se defineşte strângerea maximă ca fiind diferenţa algebrică dintre dimensiunea maximă a arborelui şi dimensiunea minimă a alezajului. S M =d M -D m =a s -A i 0 Pentru un ajustaj cu strângere S M 0 Strângerea minimă este diferenţa algebrică dintre dimensiunea minimă a arborelui şi dimensiunea maximă a alezajului S m =d m -D M =a i -A s 0 Pentru un ajustaj cu strângere S m 0 Toleranţa strângerii este diferenţa algebrică dintre maxim şi minim T s =S M -S m 0 J m =- S M J M =- S m Ajustajul intermediar Este acel ajustaj care nu este nici cu joc nici cu strângere sau este şi cu joc şi cu strângere. J m 0 J m 0 J M 0 J M 0 S M 0 S M 0 S m 0 S m 0 Pentru ajustajul intermediar poziţia câmpul de toleranţă se suprapune pe o anumită porţiune atât pentru sistemul alezaj unitar cât si pentru sistemul arbore unitar. Simboliz area alezajelor Alezajele se simbolizează cu un simbol lateral, cu majusculă urmată de un simbol numeric. simbolul lateral reprezintă poziţia câmpului de toleranţă în raport cu dimensiunea nominală sau litera 0. Simbolizarea câmpului de toleranţă corespunzătoare alezajului unitar: Simbolul numeric reprezintă clasa de precizie în care s-a executat piesa. Clasele de precizie sunt de la 0 la 15 însă uzual se utilizează clasele de precizie de la 3 la 1. precizia cea mai mare se obţine pentru clasa 0. Simbolizarea arborilor Arborii se simbolizează cu un simbol literar cu litere mici de la a la z şi corespund cu câmpul de toleranţă pentru un ajustaj în sistem arbore unitar. Domenii de aplicare a ajustajelor 1. Ajustaje cu jocuri foarte mari Se utilizează foarte rar deoarece datorită valorii mari a toleranţelor poate să apară o diferenţă mai mare de 1 mm cea ce conduce la dimensiuni nominale diferite între arbore şi alezaj. H8/a9; H11/a11; H8/b9; H11/b11; h1/b1 . Ajustaje cu jocuri mari Se utilizează pentru asigurarea unei elasticităţi necesare pieselor la solicitări mari şi medii de lucru nefavorabile; de exemplu maşinile agricole. Aceste ajustaje asigură o montare şi demontare uşoară iar jocurile acestora se pot reduce în cazul în care coeficientul de dilatare al arborelui este mai mare decât al alezajului. H7/c8; H8/c9; H11/c Ajustaje cu jocuri mijlocii Se utilizează pentru asmblărimobile la maşinile grele; de exemplu la laminoare, maşini de îndreptat sau lagărele de alunecare ale turbinelor, în cazul roţilor libere montate pe arbore H7/d8; H8/d9; H9/d10; H10/d10; H11/D11 4. Ajustaje cu jocuri medii Se utilizează în cadrul lagărelor de alunecare cu lubrificare abundentă sau în cazul unor arbori montaţi în mai mult de două lagăre. H6/e7; H7/e8; H8/e9 5. Ajustaje cu jocuri mici Se utilizează pentru arbori fixaţi în lagărede alunecare cu lubrificare normală cu ulei sau unsoare care funcţionează la temperaturi foarte ridicată; exemplu: lagărele reductoarelor de turaţie sau lagărele motoarelor respectiv mecanisme cu culisă oscilantă. H6/f6; H7/f6; H6/f7; H7/f7; H8/f8; H9/f9 6. Ajustaje cu jocuri foarte mici Se utilizează la asamblările mobile ale mecanismelor de precizie solicitate la forţe mici sau în cazul unor asamblări fixe. H6/h5; H7/g6 7. Ajustaje cu joc minim (egal cu zero) şi joc probabil foarte mic Aceste ajustaje se utilizează la asamblările fixe pentru fiecare element. Se foloseşte pentru asamblările mobile cu o aplice foarte precisă sau pentru lanţurile de dimensiuni care sunt înşiruite: H6/h5; H7/h6; H8/h8; H8/h7; H9/h9; H10/h10; H11/h11; H1/h1 8. Ajustaje intermediare cu joc probabil foarte mic sau inexistent Se utilizează la asamblările fixe, în cadrul asamblărilor cu joc foarte mic care necesită demontare şi montare. H6/f5; H7/j6; H8/j7 9. Ajustaje intermediare cu strângere probabilă mică Se utilizează la asamblările precise cu montaj uşor sau în cazul asamblărilor care necesită lipsa apariţiilor vibraţiilor. H6/k5; H7/k6; H8/k7 10. Ajustaje intermediare cu strângere probabilă mai mare Se utilizează la asamblările care necesită o forţă de montare redusă sau în cazul asamblărilor foarte precise care să aibă jocul limitat la 0. H6/m5; H7/m6; H8/h7 11. Ajustaje cu strângeri foarte mici şi ajustaje intermediare Se utilizează la asamblările foarte precise fără joc dar cu strângere nu foarte mare sau la asamblările cu dimensiuni relativ mari unde strângerea creşte datorită abaterilor de formă ale celor forme. H6/n5; H7/n6; H8/n8 1. Ajustaje cu strângeri mici Se utilizează la fixarea pieselor cu solicitări reduse sau în cazul ajustajelor care necesită demontare şi montare fără distrugerea elementelor asamblate. H6/p5; H7/p6 13. Ajustaje cu strângeri mijlocii sau intermediare în cazul dimensiunilor nominale mai mici de 10 mm Se utilizează pentru fixarea cu strângere medie a pieselor din materiale feroase şi cu strângere relativ mică pentru piesele din matereale neferoase. H6/r5; H7/r6; H8/r7 14. Ajustaje cu strângeri mari Aceste ajustaje se utilizează în cazul asamblărilor care necesită încălzirea alezajului şi răcirea arborelui. H6/s5; H7/s6; H8/s7 15. Ajustaje cu strângeri foarte mari Se utilizează în cazul asamblărilor pieselor din oţel şi fontă supuse la solicitări mari care asigură transmiterea unor forţe şi momente relativ mari fără a necesita rigidizarea suplimentară a celor două piese H6/t5; H7/t6 16. Ajustaje cu strângeri extrem de mari Se utilizează pentru ajustajele la care montarea se face cu ajutorul preselor şi care necesită încălzirea alezajului şi răcirea arborelui. În urma acestei asamblări apare un ajustaj care poate să transmită momente foarte mari iar asamblarea este nedemontabilă H6/u5; H7/u6; H8/u8 17. Ajustaje cu strângere cu caracter special Se utilizează foarte rar în situaţii speciale în cazul în care strângerea minimă trebuie să asigure transmiterea unor forţe şi momente foarte mari. H6/v5; H7/y6; H8/z7 CAPITOLUL II PRECIZIA PRELUCRĂRII MECANICE.1. Precizia prelucrării pe maşini-unelte Piesele utilizate în construcţia de maşini pot fi executate prin matriţare, prin turnare, prin aşchiere, etc. Calitatea unei piese finite depinde de valorile efective ale parametrilor ei geometrici, fizico-mecanici şi este determinată, în principal, de precizia de prelucrare. În procesul de prelucrare a semifabricatelor pe maşini-unelte, în vederea transformării lor în piese finite, intervin o serie de factori perturbatori, care împiedică obţinerea acestora, aşa cum au fost prevăzute de proiectant. Prin urmare, organele de maşini (piesele finite) nu pot fi obţinute riguros, aşa cum au fost concepute, ci cu o serie de abateri mai mici sau mai mari, dar inerente. Principalii factori perturbatori, care intervin în procesul de prelucrare prin aşchiere, sunt: dimensiunile variabile ale semifabricatelor; neomogenitatea materialului prelucrat; rigiditatea insuficientă a sistemului MUSDP; temperatura variabilă care apare în procesul de prelucrare; uzura sculelor aşchietoare; instabilitatea reglajului poziţional sculă-piesă; 7 imprecizii şi nestabilităţi în reglajul cinematic al maşinii şi alţii. Prin precizia de prelucrare se înţelege gradul de corespondenţă între elementele geometrice ale piesei finite, obţinute în urma prelucrării şi aceleaşi elemente, prevăzute de proiectant pe desen. Cunoaşterea abaterilor de prelucrare şi a cauzelor care le determină, dă posibilitatea aprecierii preciziei organelor de maşini şi creşterii acestei precizii, prin diminuarea efectelor factorilor perturbatori. Abaterile de prelucrare se împart în: 1. abaterile de la dimensiune. abaterile de la forma geometrică, care pot fi macrogeometrice; ondulaţii; microgeometrice; 3. abateri de la poziţia reciprocă... Precizia formei geometrice şi a poziţiei reciproce Piesele executate în construcţia de maşini prezintă abateri de formă (abateri de ordinul unu), astfel că formele lor reale sau efective diferă de cele geometrice, teoretice. La rândul lor, diversele elemente ale unei piese sau ale pieselor în cadrul unui ansamblu pot avea abateri de la poziţiile lor teoretice (nominale) date prin desenele de execuţie. Pentru a asigura buna funcţionare, în condiţii de interschimbabilitate, trebuie ca aceste abateri să se înscrie în anumite limite (abateri limită respectiv toleranţe de formă sau poziţie). 8 Abaterea de formă AF este abaterea formei elementului (suprafaţă sau profil) real, respectiv efectiv, faţă de ceea a elementului adiacent corespunzător. Mărimea ei reprezintă distanţă maximă dintre elementul efectiv şi cel adiacent corespunzător. Profilul adiacent este profilul de aceeaşi formă cu cel dat, tangent la profilul real (efectiv) dinspre partea exterioară a materialului piesei şi aşezat astfel încât distanţa maximă dintre acestea să aibă o valoare minimă. Suprafaţă adiacentă este suprafaţa de aceeaşi formă cu ceea dată, tangentă la suprafaţa reală (efectivă) dinspre partea exterioara a materialului piesei aşezată astfel încât distanţa maximă dintre acestea să aibă o valoare minimă. Lungimea de referinţă este lungimea profilului în limitele căruia se desfăşoară abaterea de formă sau poziţie şi reprezintă o parte sau toată lungimea profilului real (efectiv). Suprafaţa de referinţă este suprafaţa în limitele căreia se determină abaterea de formă sau poziţie şi reprezintă toată suprafaţă piesei sau o porţiune determinată din aceasta. Abaterea limită de formă AF lim este valoarea maximă admisă a abaterii de formă. Toleranţa de formă TF este egală cu abaterea limită de formă în valoare absolută (abaterea inferioară fiind zero). Abarerea de poziţie AP este abaterea de la poziţia nominală a unui element (suprafaţă, axă, profil, plan de simetrie etc.) faţă de baza de referinţă sau abaterea de la poziţia nominală reciprocă a elementelor respective. La aprecierea abaterilor de poziţie (cu excepţia bătăilor radiale şi frontale) nu se iau în consideraţie abaterile de formă ale profilului sau 9 suprafeţei. Din această cauză, la stabilirea lor, elementele reale se înlocuiesc prin elemente adiacente corespunzătoare. De asemenea, ca centre şi axe ale elememtelor reale se iau cele ale elementelor adiacente corespunzătoare. Poziţia nominală a unui element geometric este poziţia acestuia determinată prin cote nominale lineare sau unghiulare faţă de baza de referinţă sau faţă de un alt element. Baza de referinţă este acel element (al piesei sau al altei piese din ansamblu) faţă de care se determină poziţia nominală a elementului considerat. Abaterea limită de poziţie AP lim este valoarea maximă admisă (pozitivă sau negativă) a abaterii de poziţie. Toleranţa de poziţie TP este zona determinată de abaterile limită de poziţie şi poate fi: - dependentă, când mărimea acesteia depinde, în afară de valorile prescrise pentru această toleranţă, şi de abaterile dimensionale efective ale altor elemente ale piesei; - independentă, când mărimea acesteia este determinată numai prin abaterile de poziţie prescrise. În continuare sunt prezentate câteva dintre cele mai reprezentative abateri de formă, respectiv de poziţie:..1. Abateri de la forma geometrică Abaterea de la rectilinitate (nerectilinitate) în plan - AF r : este distanţa maximă între dreapta adiacentă şi linia (dreapta) efectivă, în limitele lungimii de referinţă. 10 Forme simple de nerectilinitate (fig.1.1): - concavitatea, la care abaterile liniei efective cresc de la capete - spre mijloc; - convexitatea, la care abaterile liniei efective scad de la capete spre mijloc; - înclinarea, la care abaterile liniei efective cresc (sau scad) de la un capăt la celălalt. Fig..1 Abaterea de la rectilinitate (nerectilinitate) în spaţiu AF r : este diametrul cilindrului adiacent, de rază minimă circumscris liniei (drepte) efective în spaţiu, în limitele lungimii de referinţă. Aceasta se măsoară, în mod obişnuit, ca şi nerectilinitatea în plan, prin proiectarea liniei (dreptei) efective pe un anumit plan, dau pe diferite planuri geometrice (fig.1.). 11 Fig.. Abaterea de la planeitate (neplaneitate) AF p : este distanţa maximă măsurată între suprafaţa plană efectivă şi planul adiacent, în limitele suprafeţei de referinţă. Forme simple de neplaneitate (fig..3): - concavitatea, la care distanţa dintre planul adiacent şi suprafaţa plană efectivă creşte de la marginile suprafeţei spre mijloc; - convexitatea, la care distanţa dintre planul adiacent şi suprafaţa plană efectivă se micşorează de la marginile suprafeţei spre mijloc; - înclinarea, la care distanţa dintre planul adiacent şi suprafaţa plană efectivă creşte (sau scade) de la un capăt la celălalt. Fig..3 1 Abaterea de la circularitate (necircularitate) (abaterea de la forma teoretică într-o secţiune perpendiculară pe axa unei piese cilindrice) - AF c : este distanţa maximă măsurată între profilul (cercul) efectiv şi cercul adiacent. Forme simple de necircularitate (fig..4): - ovalitatea, la care profilul efectiv este asemănător cu un oval, diametrul maxim şi cel minim fiind aproximativ perpendiculare. Valoarea ovalităţii se măsoară ca diferenţa între diametrele maxim şi minim ale profilului efectiv, măsurate în aceeaşi secţiune. - poligonalitatea, la care profilul efectiv are forma unei figuri cu mai multe laturi. Fig..4 Abateri de la cilindricitate (necilindricitate) (abaterile de la rectilinitatea generatoarelor) AF l : este distanţa maximă măsurată între cilindrul adiacent şi suprafaţa (cilindrică) efectivă, în limitele lungimii de referinţă. Forme simple de necilindricitate(fig..5): 13 - abaterea profilului longitudinal, care cuprinde toate abaterile de formă în această secţiune. Profilul adiacent este format din drepte paralele, tangente la profilul efectiv; - curbarea, la care linia centrelor secţiunilor transversale este curbă; - conicitatea, la care generatoarele în secţiune longitudinală nu sunt drepte paralele; - forma de butoi, la care generatoarele sunt linii convexe; - forma de şa, la care generatoarele sunt linii concave. Conicitatea la forma de butoi se măsoară ca diferenţa între diametrul maxim şi cel minim din aceeaşi secţiune longitudinală. Fig..5 Abaterea de la forma dată a profilului AF f : este distanţa maximă între profilul efectiv şi profilul adiacent, de formă dată, măsurată perpendicular pe aceasta, în limitele lungimii de referinţă. 14 Fig..6 Abaterea de la forma dată a suprafeţei AF s : este distanţa maximă între suprafaţa efectivă şi cea adiacentă de formă dată, măsurată perpendicular pe aceasta, în limitele suprafeţei de referinţă (fig..6)... Abateri de poziţie Abaterea de la poziţia nominală dată AP p : este distanţa maximă între poziţia elementului adiacent respectiv (punct, dreaptă, plan, etc.) şi poziţia sa nominală măsurată în limitele lungimii de referinţă. Cazurile particulare mai importante (fig..7): - un punct pe o dreaptă; - un punct în plan. Această abatere se măsoară ca distanţa în
Related Search
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks