1

PROIECTAREA DISPOZITIVELORTUDOR PĂUNESCU 2012

2

1. BAZAREA SEMIFABRICATELOR PE SUPRAFEŢE CILINDRICE

 

1.1. ELEMENTE SPECIFICE ALE BAZĂRII PE SUPRAFEŢE CILINDRICE

 

O bază cilindrică exterioară sau interioară este numită lungă (BCL) dacă lungimea

generatoarei este mai mare decât diametrul, în caz contrar este numită scurtă (BCS).

Fig.1. Bazarea pe prisme normale a BCL (ty, tz, ry, rz) şi pe prisme scurte a BCS (ty, tz).

Bazarea pe două prisme scurte plasate la capetele unei baze cilindrice exterioare lungi

anulează aceleaşi grade de libertate ca şi bazarea pe o prismă normală.

3

EB pe care se poziţionează şi orientează piese cu baze cilindrice interioare lungi se numesc

DORNURI iar dacă bazele sunt scurte EB se numesc BOLŢURI.

O bazare pe o bază de centrare scurtă (BCS, diametrul > înălţimea suprafeţei cilindrice) se numeşte

CENTRARE iar baza respectivă bază de centrare. În cazul BCL: CENTRARE DUBLĂ.

EB compensatoare de joc care aduc piesa la concentricitate, respectiv coaxialitate cu axa EB se

numesc AUTOCENTRANTE.

Vezi tabel simboluri

4

1.2 REAZEME PRINCIPALE PENTRU SUPRAFEŢE CILINDRICE

Fig. 2. Prisma normală standardizată

1.2.1. Prisme de reazem fixe

Unghiurile de deschidere a prismei au uzual

valorile: 600, 900, 1200. La creşterea unghiului

precizia de bazare se măreşte însă micşorându-

se distanţa dintre segmentele de contact cu

prisma scade stabilitatea bazării piesei.

Prismele de dimensiuni mici (pe care se

bazează suprafeţe cilindrice cu diametre mai

mici de 15 mm) se execută din OSC8 călit,

revenit la 55 ... 60 HRC, iar cele mai mari din

OLC15, cementat pe suprafeţele active la

adâncime 0.8 .. 1.2 mm şi cu duritate 55 ... 60

HRC după tratamentul termic de călire revenire.

5

Fig. 3. Prisme fixe nestandardizate

Pe baza criteriului constructiv prismele fixe pot fi sistematizate în: prisme monobloc (figura 2), prisme

normale monobloc formate din două prisme scurte (figura 3.a) sau separate (figura 3b) sau chiar cu

semiprisme separate (figura 3c). Ultima categorie se utilizează în construcţia dispozitivelor modulare

deoarece printr-un set relativ redus de prisme se pot baza piese cilindrice cu diametre mult diferite.

Uzual prismele se poziţionează şi orientează precis pe corpul dispozitivului printr-o aşezare pe o

suprafaţă plană şi două ştifturi cilindrice şi se fixează prin şuruburi.

a

b

c

6

Fig. 4. Prisme normale şi scurte speciale. Baza dublă de ghidare (contact pe segmente lungi) sau de

sprijin (contact pe segmente scurte puncte) poate fi realizată, fie prin contactul cu două suprafeţe plane

(figura 4 a ), fie cu două suprafeţe cilindrice cu axe paralele (figura 4 b). Baza dublă de sprijin, contact

punctiform, poate fi realizată fie prin două suprafeţe conice cu axe paralele şi perpendiculare pe axa

bazei cilindrice a semifabricatului (figura 4 c), fie prin contactul cu două suprafeţe sferice (figura 4 d).

7

Placa de bază

Bridă(fixează piesa)

Module de reazem semiprisme

Împingătoarecu arc

(asigură contactul corect al reazemelor cu piesa)

6 cepuri de reazem pt. materializarea bazei

de așezarePiesă disc, la operația curentă i se frezează canalul din partea sup. și 10 găuri

EXEMPLU DE UTILIZARE A SEMIPRISMELOR

8

1.2.2. Prisme de reazem

mobile

Prismele de reazem mobile sunt în general monomobile, natura mişcării fiind translaţia (fig. 5 b, d, e, f, g, h) sau rotaţia (fig. 5 i). Mobilitatea poate fi de reglaj ( figura 5 a, g, h) sau activă în procesul de bazare (figura 5 b, d, e, f). În ultimul caz aceasta poate fi acţionată manual (figura 5 b, d) sau mecanizat ori prisma poate fi împinsă spre suprafaţa de bazare de către un element elastic (figura 5 e, f).

Prismele scurte din figura 5 a, b sunt normalizate. Unghiul de înclinare de 70 al feţei active are rolul de a genera o componentă normală a forţei de strângere pe baza de aşezare.

Figura 5Prisme de reazemscurte, mobileacţionate manual

Prismă fixă reglabilă Prismă mobilă Prismă mobilă

9Fig. 5. continuare

Prismă mobilă autoreglabilă Prismă mobilă autoreglabilă Prismă fixă reglabilă Prismă fixă reglabilă

Menghină autocentrantă cu șurub stânga-dreapta cu bacuri prisme basculante

10Mandrină universală autocentrantă cu bacuri prisme scurte, acționare manuală cu șurub stânga-dreapta

11

1.2.3. Bucşe de centrare

Figura 6

Variante

constructive

ale bucşelor

de centrare

necompensatoare

de joc

Bucşele de centrare poziţionează şi orientează suprafeţele cilindrice exterioare cu

compensarea sau necompensarea jocului. Un dezavantaj al bucşelor de centrare rigide, în

comparaţie cu prismele, constă în necesitatea efectuării unor mişcări axiale relativ ample la

introducerea / scoaterea semifabricatului în / din bucşă în plus existând şi riscul blocării dacă

jocurile sunt mici.

Bucşele lungi lise (figura 6 a) sunt destinate bazării suprafeţelor cilindrice exterioare lungi

cu abateri foarte mici de formă, iar cele cu degajare mediană (figura 6 b) sau soluţia utilizării a

două bucşe scurte (figura 6 c) sunt raţionale dacă există abateri de la cilindricitate.

12

1.2.4. Bolţuri de centrare

Fig. 7. Variante constructive de bolţuri

13

Pe bolţurile rigide, cilindrice, de centrare se pot anula două grade de libertate şi anume:

translaţiile din planul perpendicular pe axa bolţului. Dacă bolţul are şi un guler pe acesta se

poate efectua o sprijinire (se anulează translaţia axială) sau o aşezare (se blochează translaţia

axială şi două rotaţii după două axe cuprinse în planul perpendicular pe axa bolţului).

În figura 7a şi b au fost reprezentate bolţuri de centrare normalizate cu diametre ale părţii

active între 3...15mm respectiv 18...50mm. Dacă bolţurile trebuie înlocuite frecvent nu se mai

utilizează un ajustaj intermediar H7/n6 ci unul alunecător, caz în care este necesară fixarea

bolţului pe guler prin şuruburi (figura 7 c, d) sau utilizarea unei bucşe rezistente la uzură

pentru centrarea cozii bolţului (figura 7 d). Dacă diametrele de centrare sunt relativ mari se

utilizează bolţuri cu alezaj (figura 7 e).

În cazul în care gulerul este puternic solicitat şi se uzează mai rapid decât suprafaţa

cilindrică de centrare se prevăd gulere detaşabile cu secţiune circulară (figura 7 f) sau pătrată

(figura 7 g) presate pe bolţ. În figura 7 h este schiţat ajustajul cu joc minim garantat format

între bolţ şi baza cilindrică interioară.

Materialele şi tratamentele termice ale bolţurilor de centrare sunt identice cu cele ale

cepurilor de reazem.

Observaţie. Dornurile de centrare rigide şi compensatoare de joc sunt detaliate în partea a II-a a

cursului la capitolul Dispozitive de strunjire şi rectificare rotundă.

14

1.2.5. Dornuri de centrare

2+2=4 grade de lib.

Șaibă detașabilă

15

Suprafaţă plană de sprijin

Suprafaţă cilindrică de sprijin

SOLUŢII DE BAZARE PE SUPRAFEŢE CILINDRICE ÎNGUSTE CU DIMENSIUNI

MARI PRIN ELEMENTE DE REAZEM TIP BOLŢ

1,2,3 – modul de fixare; 4-cep de reazem; 5,6-placă de bază cu canale T;

7,8-pană; 9-reazem cilindric.

16

Centrare pe două reazeme cilindriceÎn loc de o bucşă specială cu diametru de centrare de dimensiuni mari

Frezare canal

împingător

17

SOLUŢII DE BAZARE PE SUPRAFEŢE CILINDRICE

ÎNGUSTE DE DIMENSIUNIU MARI PRIN ELEMENTE

DE REAZEM TIP PLĂCUŢĂ

PLĂCUŢĂ LATĂ POZIŢIONATĂ

PRECIS,

CU 3 SUPRAFEŢE PLANE DE

REZEMARE

REAZEM LATERAL,

REGLABIL

18

RS pentru suprafeţe cilindrice exterioare se aseamănă din punct de vedere constructiv cu cele pentru suprafeţe plane,

cu deosebire că pentru un contact corect cu baza cilindrică se utilizează de obicei o prismă articulată sferic.

În figura 8 b este reprezentat un reazem reazem cu funcţii multiple: rigidizează dar şi preia un grad de libertate.

Semifabricatul aste aşezat pe baza plană a, ghidat pe b iar translaţia pe direcţia X este anulată prin reazemul detaliat în

figură. Elementul de contact este o prismă scurtă mobiă 3 articulată prin ştiftul 4 şi plunjerul 5. Plunjerul aplatizat este

împiedicat să se rotească de către placa 2. Mobilitatea rx a prismei compensează neparalelismul axei suprafeţei cilindrice

exterioare faţă de BA.

1.2.5. Reazeme principale autoreglabile şi reazeme suplimentare pentru baze cilindrice

Figura 8.

În figura 8 a

semicuplele articulaţiei

sferice sunt capul bombat

al plunjerului 2 şi alezajul

conic al prismei. Ştiftul

transversal 3 care intră cu

joc în corpul plunjerului

blochează deplasarea

axială a prismei.

Acţionarea RS se face de

la piulţa 4.

a b

facultativ

19

2. BAZAREA SEMIFABRICATELOR PE SUPRAFEŢE CONICE

Fig. 9

O bază conică este numită lungă dacă înălţimea trunchiului de con utilizat la bazare este mai mare

decât diametrul mediu, în caz contrar este scurtă.

În figura 9 a este reprezentată o bază conică exterioară lungă în contact cu două plane perpendiculare

prin segmentele AB, CD (două baze de ghidare) şi un punct de sprijin E pentru blocarea translaţiei tx.

În figura 9 b baza conică exterioară scurtă ia contact cu cele două plane prin două segmente scurte AB,

CD şi cu punctul E.

20

Tabel 3SimbolizareEB pentrubaze conice

21

Fig. 10. Reazeme fixe pentru baze

conice

2.2. Reazeme pentru baze conice

Asemănător bolţurilor şi bucşelor rigide fixe cu suprafeţe active cilindrice cele cu suprafeţe

conice pot avea o suprafaţă de contact continuă, soluție utilizată pentru suprafețe prelucrate ale

piesei (figura 10 a, c) sau segmentată în trei zone, în caz contrar (figura 10 b, d).

Materialele, condiţiile de precizie, de montaj nu diferă de cele ale EB pentru suprafeţe

cilindrice. Particularităţile constructive şi funcţionale ale reazemelor utilizate la bazarea pe găuri

de centrare (bazarea între vârfuri ) sunt detaliate în capitolul dedicat dispozitivelor pentru

strunjire şi rectificare rotundă.

22

Fig. 11. Reazeme fixe pentru baze conice

Bolţurile, bucşele conice mobile nu preiau translaţia axială fiind glisante pe această direcţie sub

acţiunea unui element elastic.

În figura 11 a aste reprezentată o parte dintr-un dispozitiv, la care semifabricatul este aşezat pe

plăcuţele de reazem 1 şi centrat pe bolţul scurt conic mobil 2.

Setul de bolţuri conice mobile din figura 11 b este centrat în două alezaje în placa 1 care joacă rol şi de

placă de aşezare a semifabricatului. Pentru conservarea orientării corecte a bolţului conic mobil frezat s-a

prevăzut ştiftul filetat 4 al cărui cap cilindric împiedică rotirea axială.

3 grade de lib.

2 grade de lib.

23Bazarea între vârfuri, frecvent utilizată la piese care se prelucrează pe strunguri sau mașini de rectificat rotund

?

24

3. BAZAREA SEMIFABRICATELOR PE SUPRAFEŢE SFERICE

Fig. 12

Unei sfere în contact cu trei plane perpendiculare i se anulează trei translaţii, rămânând libere rotaţiile (figura 12 a). Prin cele trei puncte poate trece un cerc de contact ca în cazul bazării într-o bucşă conică rigidă (figura 12 b) sau al bazării într-o bucşă cilindrică rigidă cu diametru mai mic decât al sferei (figura 12 c ).

Dacă bucşele sunt mobile (figura 12 c, f) sau în cazul unei bucşe fixe dacă diametrul ei este mai mare decât al sferei se realizează doar centrarea fiind necesară încă un punct de sprijin pentru anularea translaţiei pe direcţia axei bucşei.

Variantele din figurile 12 a ...f au arii de contact foarte mici prin care nu se pot închide forţe apreciabile. Cele din figurile 12 g, j încearcă să mărească suprafaţa de contact, însă dacă raza suprafeţei sferice exterioare a semifabricatului este mai mică decât a reazemului sferic acestea realizează o centrare cu joc şi un sprijin în punctul inferior al bazei, în caz contrar contactul este pe cerc şi deci suprafeţele de sprijin rămân tot mici. În aceste situaţii este necesară utlizarea unor reazeme suplimentare.