TEHNICI DE MASURARE SI CONTROL DIMENSIONAL

1. TEHNICI DE MASURARE SI CONTROL DIMENSIONAL • Capitolul IIIToleranţe şi ajustaje • 3.1. Dimensiuni • 3.2. Toleranţe • 3.3. Abateri

2. În procesul de fabricaţie putem vorbi de mai multe tipuri de dimensiuni: dimensiuni de funcţionare – care au rol important în funcţionarea ansamblului din care piesa face parte.dimensiuni de asamblare– necesare asamblării a două sau mai multor piese care trebuie să funcţioneze cuplate. dimensiuni auxiliare (intermediare) de execuţie – necesare pentru fiecare operaţie intermediară a piesei finite, dar care nu au nici o importanţă din momentul în care piesa intră în exploatare; dimensiuni libere– care nu influenţează funcţionarea piesei şi nici a ansamblului din care face parte. Dimensiuni

3. Standardul internaţional ISO 286-1 furnizează mai multe definiţii si reguli generale privind dimensiunile. Acest standard defineşte dimensiunea ca fiind: "Un număr ce exprimă, cu ajutorul unei unităţi adoptate, valoarea numerică a unei dimensiuni liniare”

4. Conceptul de dimensiune după ISO/WD 14405. DIMENSIUNE Dimensiune de calcul Dimensiune globală Dimensiune locală Dimensiune statistică Dimensiune locală definită de două puncte Dimensiune locală definită de o sferă Dimensiune de calcul a ariei cilindrice Dimensiune de calcul a circumferinţei cilindrice Aria secţiunii medii Dimensiunea maximă înscrisă Dimensiunea minimă circumscrisă Dimensiune maximă Dimensiune medie Dimensiune minimă

5. Dimensiunile pieselor determinate fie prin calcule de rezistenţă, fie din date experimentale, fie din considerente de ordin constructiv, sunt denumite dimensiuni nominale şi sunt notate cu N. Dimensiunile executate diferă de cele nominale, acestea putând fi cunoscute prin măsurarea piesei. Aceste dimensiuni se numesc dimensiuni efective şi se notează cu E.

6. Dimensiunea efectivă descrie mărimea unei caracteristici geometrice obţinute prin măsurare. Analizând dimensiunile şi mărimile pe desene, se pot imagina patru grupuri de dimensiuni şi mărimi liniare: Dimensiuni exterioare Dimensiuni interioare Trepte (degajări) Distanţe

7. Diferenţa algebrică dintre dimensiunea efectivă E a unei piese şi dimensiunea nominală N se numeşte abatere efectivă şi se notează cu A: A = E - N Datorită faptului că execuţia unei dimensiuni la valoarea ei nominală este imposibilăse impune necesitatea acceptării pentru piesele executate, a abaterilor,adiferenţelorfaţă de valoarea nominală.Se impune stabilirea unor dimensiuni limită, a unei dimensiuni maxime şi a uneia minime, între care trebuie să se încadreze valoarea efectivă a dimensiunii respective. Dacă una dintre cele două limite este depăşită, piesa respectivă se consideră neutilizabilă, rebutată.

8. Condiţia impusă unei piese pentru a fi declarată utilizabilă este, deci, ca dimensiunile ei efective E să se găsească între limitele anterior stabilite: dimensiunea minimă, Dmin (dmin) şi dimensiunea maximă Dmax (dmax). Prin convenţie, pentru notarea specificaţiilor legate de alezaje, se folosesc majuscule, iar pentru arbori litere mici. Deci: Dmin = diametrul minim al alezajului; Dmax = diametrul maxim al alezajului; dmin = diametrul minim al arborelui; dmax = diametrul maxim al arborelui. Astfel condiţia menţionată mai sus se poate scrie: Dmax > E > Dmin dmax > e > dmin

9. 3.2. Toleranţe Diferenţa dintre dimensiunea maximă şi dimensiunea minimă a unei dimensiuni se numeşte toleranţă si se notează cu TD pentru alezaje şi Td pentru arbori: TD = Dmax – Dmin în cazul alezajelor Td = dmax – dminîn cazul arborilor Având în vedere că valoarea Dmax (dmax) este întotdeauna mai mare decât valoarea Dmin (dmin), rezultă că toleranţa alezajului, TD, respectiv a arborelui, Td, va fi un număr pozitiv. TD (Td) > 0

10. Dimensiuni limită şi abateri pentru arbori şi alezaje

11. Deoarece o toleranţă mai mare reprezintă o prelucrare mai puţin precisă a dimensiunii respective, mai simplă, rezultă că preţul de cost al prelucrării va fi mai scăzut decât în cazul unei dimensiuni tolerate mai strâns. Micşorarea toleranţei unei dimensiuni duce la aplicarea unor procedee de prelucrare mai precise, la utilizarea unor mijloace de măsurare mai precise (deci mai scumpe), la adoptarea unor condiţii restrictive care să ducă la obţinerea dimensiunii între cele două limite Dmax (dmax) respectiv Dmin (dmin). Toate aceste măsuri şi restricţii îngreunează procesul de prelucrare, măresc timpul de execuţie ducând la scumpirea piesei respective. Acestea sunt motivele pentru care proiectantul este obligat să aleagă toleranţele maxime admise care asigură realizarea rolului funcţional al piesei proiectate.

12. 3.3 Abateri Abaterea superioară, ES (es), reprezintă diferenţa algebrică dintre dimensiunea maximă şi dimensiunea nominală. ES = Dmax – N es = dmax - N Abaterea inferioară, EI (ei), reprezintă diferenţa algebrică dintre dimensiunea minimă şi dimensiunea nominală EI = Dmin – N ei = dmin - N

13. Reprezentarea grafică a toleranţele arborilor şi alezajelor

14. Aşa cum se poate observa din figura, abaterile, spre deosebire de toleranţe, pot avea şi valori negative (sub linia zero). Considerând relaţiile de mai sus, se pot exprima toleranţele în funcţie de abateri astfel: Ta = Dmax - Dmin = ES – EI Ta = dmax – dmin = es –ei După cum se observă în figura, zona cuprinsă între liniile corespunzătoare dimensiunii maxime şi minime este aşezată asimetric pe circumferinţa alezajului respectiv arborelui, aceasta numindu-se câmp de toleranţă.

15. Ø20 N Arbore Disc de frânare Exemplu. Un disc de frânare se montează pe un arbore al cărui diametru are dimensiunea nominală N = 20 mm. Pentru o montare uşoară şi o funcţionare corectă diametrul alezajului discului de frânare va trebui să aibă valori cuprinse între Dmin = 19,980 mm şi Dmax = 20,010 mm. Se cere să se calculeze toate datele ce se vor nota pe desenul de execuţie al discului de frânare referitoare la alezajul acestuia.

16. Rezolvare Toleranţa alezajului este: TD = Dmax – Dmin = 20,01 – 19,98 = 0,03 mm TD = 0,03 = 30 µm Abaterea superioară este: ES = Dmax – N = 20,01 – 20 = 0,01 mm ES = 0,01 = 10 µm Abaterea inferioară este: EI = Dmin – N = 19,98 – 20 = - 0,02 mm EI = - 0,02 = - 20 µm Cu valorile ES şi EI se poate calcula toleranţa TD utilizând formula: TD = ES –EI = 0,01 – (-0,02) = 0,03 mm TD = 30 µm Astfel, dimensiunea tolerată a alezajului discului de frânare va putea fi exprimată sub forma următoare: