tehnologia si fabricarea utilajului petrolier

8/19/2019 Tehnologia si fabricarea utilajului petrolier

1/187

TEHNOLOGIA FABRICĂRII UTILAJULUI TEHNOLOGIC

109

5. BAZELE TEHNOLOGIEI PRELUCRĂRIIMECANICE ÎN CONSTRUCŢIA DE MAŞINI

În acest capitol:

Principiile generale ale tehnologiei prelucrării mecanice a pieselor Bazarea pieselor Analiza dimensională Fixarea pieselor. Dispozitive Precizia prelucrării mecanice

5.1. PRINCIPIILE GENERALE ALE TEHNOLOGIEI

PRELUCRĂRII MECANICE A PIESELOR

5.1.1. FORMA ŞI DIMENSIUNILE PIESELOR

Formele şi dimensiunile pieselor se stabilesc de proiectantpe baza breviarelor de calcul şi rezultă din calcule de rezistențamaterialelor în corelație cu satisfacerea cerințelor funcționale.

Forma pieselor rezultă, în general, din combinaţia corpurilorgeometrice simple, ca: cilindri, suprafeţe plane, conuri etc. Ele suntdependente de schemele cinematice ale maşinilor -unelte utilizate.

Dimensiuni le pieselor sunt determinate de: reglarea maşinii -unelte sau a sculei aşchietoare la

dimensiune; lungimea trecerii ;


2/187

Cap. 3. Principiile generale ale tehnol ogiei prelucrării mecanice

110

dimensiunea sculei aşchietoare (cazul sculeloraşchietoare dimensionale, de exemplu: burghiul,lărgitor ul, adâncitor, alezorul, broşa etc.).

Remarcă.1. Dimensiunile prescrise se execută în limitele unor toleranţe. În cazul

prelucrării reperelor pe maşini-unelte cu comandă numerică se pot executadimensiuni la cotă fixă (valoarea câmpului de toleranţă este zero).

2. Din punct de vedere al importanţei, dimensiunile se pot împărţi în:- dimensiuni ce influenţează direct caracteristicile utilajelor (de

exemplu, diametrul cilindrului unei pompe);- dimensiuni ce formează lanţuri de dimensiuni ;- dimens iuni tehnologice , ce nu influenţează parametrii şi

caracteristicile utilajelor.3. Din punct de vedere al preciziei, dimensiunile pot fi:- dimens iuni const ruc t ive , care satisfac cerinţele constructive şi sunt

limitate de obicei de toleranţe destul de strânse; - dimens iuni l ibere , limitate pe baza cerinţelor tehnologice, cu toleranţe

largi, putând fi realizate printr-un proces tehnologic folosit curent, pentruprelucrarea respectivă.

Forma suprafeţei (sau a suprafeţelor) ce se prelucrează estedeterminată de mişcările maşinii-unelte, ale piesei şi ale sculeiaşchietoare (sau ale sculelor așchietoare).

Când scula aşchietoare este ghidată de maşina-unealtă(strunjire, rabotare, frezare etc.) corelaţiile şi unele dimensiuni carestabilesc poziţiile reciproce ale suprafeţelor sunt determinate demişcările relative ale maşinii-unelte, piesei şi sculei aşchietoare(cazul prelucrării într -o aşezare) sau de poziţia piesei faţă demaşina-unealtă (cazul prelucrării prin mai multe aşezări).

Când scula aşchietoare este ghidată de suprafaţa ce se prelucrează (alezare, rectificare fără centre, honuire, lepuire,lustruire etc.), poziţia reciprocă a suprafeţelor piesei ce se

prelucrează nu se mai modifică.

Poziţia reciprocă şi mărimea suprafeţelor sunt determinateprin parametri dimensionali, cum sunt prescripţiile de paralelism,perpendicularitate, coaxialitate etc.


3/187


111

5.1.2. TEHNOLOGICITATEA CONSTRUCŢIEI

LA PRELUCRAREA MECANICĂ

Tehnologicitatea construcţiei pieselor impune formeconstructive ce pot fi realizate fără dificultăţi pr in prelucraremecanică.

În tabelul 5.1 sunt prezentate soluţii constructive ale unorpiese impuse prin cerinţele tehnologice.

Tabelul 5.1. Construcţii tehnologice şi netehnologice ale diferitelor piese.

Cerinţeletehnologice

Construcţia Avantajeleconstrucţieitehnologice

Netehnologică Tehnologică

1 2 3 4

Se recomandăca suprafeţeleplaneprelucrate să

fie coplanare

1) Posibilitateaprelucrăriisimultane aambelor suprafeţe.

2) Simplificareacontrolului.

Se recomandăca filetele săprezintedegajare

1) Se evită trecerilebruşte de la osecţiune la alta.

2) Manevrabilitateacorespunzătoare asculei aşchietoare în timpul procesuluitehnologic.


4/187


112

Tabelul 5.1. (continuare)

1 2 3 4

Pentrualezajele înfundate serecomandă camărimeadiametrelor săscadă cătrepartea înfundată.

1)Supraveghereafacilă aprocesului deaşchiere.2) Controlul serealizează încondiţiiavantajoase(rapiditate,uşurinţa de citire

a indicaţiiloraparatelor).

Canalele depană interioarevor fi prevăzutecu degajare

1) Protejareasculeiaşchietoare.2) Finalizareacorespunzătoarea suprafeţeicanalului de

pană.

La strunjireaarborilor întrepte, trecerilede la undiametru laaltul, vor firealizate curaze de

racordare

Se evităconcentratorii detensiuni.

La rectificareaarborilor întrepte vor fiprevăzutedegajări.

1) Protejareasculeiaşchietoare.2) Finalizareacorespunzătoarea suprafeţeigenerate.


5/187


113


1 2 3 4

Intrarea şiieşireaburghiului săfieperpendicularăpe suprafaţaplană.

1) Prevenirearuperii sculeiaşchietoare.2) Creştereaproductivităţii.

Cerinţele de tehnologicitate se pot modifica odată cu condiţiilede fabricaţie, cu schimbarea programului de producţie şi amaşinilor -unelte folosite.

Astfel, prelucrarea piesei bucşă (fig. 5.1) pentru cazul

producţiei individuale se execută pe strungul normal (tabelul 5.2).Dacă numărul de piese ce se execută creşte, atunci se trece laproducţia de serie, execuţia piesei putând să fie efectuată pe unstrung cu comandă numerică (fig. 5.2).

Rezultă că trecerea de la un tip de producţie la altul, poateconduce la adaptarea formei constructive a piesei, fără a afectafuncţionarea normală a acesteia, având drept consecinţe reducereanumărului de aşezări, creşterea preciziei de execuţie şi în finalreducerea costului prelucrărilor mecanice.


6/187


114

Tabelul 5.2. Succesiunea operaţiilor, aşezărilor şi fazelor la prelucrareamecanică a reperului bucşă.

O p e r a ţ i a

A ş e z a r e a

F a z a

D e n u m i r e

a f a z e i

Schiţa aşezării

1 2 3 4 5

I . S t r u n j i r e d

e d e g r o ş a r e

A 1 Strunjirefrontală

Notă. Semifabricatul utilizat este ţeavă cu perete gros.

2 Strunjirecilindricăexterioară

3 Strunjirefrontală


5 Teşire1450

6 Strunjirecilindricăinterioară

7 Retezare

Fig. 5.1. Bucşă – desende execuţie.


7/187


115


1 2 3 4 5B 8 Strunjire

frontală9 Strunjirecilindricăexterioară

10 Strunjirefrontală


12 Teşire1450

13 Teşire1450

Fig. 5.2. Prelucrarea reperului bucşă pe strungul cu comadă numerică.


8/187


116

3.1.3. SCHEMELE CINEMATICE DE AŞCHIERE

Pentru prelucrarea pieselor de diferite forme se folosesc deobicei scheme cinematice de aşchiere simple, care au la bazămişcări rectilinii, de rotaţie sau diferite combinaţii ale acestora.

Se folosesc scheme cinematice cu maximum trei mişcăriprincipale (tabelul 5.3).

Tabelul 5.3. Definirea şi exemplificarea unor prelucrări utilizate frecvent.

Definirea

prelucrării

Mişcarea principală

(I)

Mişcarea de avans

(II) Schiţa prelucrării Tipul Executată de: Tipul Executată de: 1 2 3 4 5 6

Strunjire Rotaţie Semifabricat Translaţie Sculaaşchietoare

Frezare Rotaţie Sculăaşchietoare Translaţie Semifabricat

RabotareTransla-ţiealterna-tivă

Semifabricat(sculăaşchietoare)

Translaţieintermiten-tă

Sculăaşchietoare(semifabricat)


9/187


117


1 2 3 4 5 6

Mortezare Transla-ţie

Sculăaşchietoare

Translaţie(rotaţie)

Semifabricat

Găurire Rotaţie Sculăaşchietoare (semifabricat)

Translaţie Sculăaşchietoare

Broşare Transla-ţie

Sculăaşchietoare (semifabricat)

Translaţie Sculăaşchietoare

Rectificare Rotaţie Sculăaşchietoare

2Translaţii(rotaţie +translaţie)

Semifabricat+ sculăaşchietoare

5.1.4. CLASIFICAREA SCULELOR AŞCHIETOAREUTILIZATE LA PRELUCRAREA MECANICĂ

În construcţia de maşini sculele aşchietoare se pot clasificadupă mai multe criterii.

a) După felul tăişurilor , sculele aşchietoare se pot împărţi în: scule aşchietoare cu tăişuri metalice ( cuţite de strunjit,

cuţite de mortezat, cuţite de rabotat, freze, burghie,alezoare, lamatoare, tarozi, filiere etc.);


10/187


118

scule aşchietoare cu tăişuri din materiale abrazive (pietre de rectificat, bare de honuit, şmirghel etc.)

b) După modul de generare a suprafeţei , sculele

aşchietoare se pot împărţi în: scule aşchietoare dimensionale a căror formă şi

dimensiuni se transmit direct piesei (burghie, adâncitoare, alezoare,broşe etc.);

sculele aşchietoare profilate al căror profil se transmite pieseiprelucrate (cuţite de rabotat, freze profilate, cuţit pieptene de filetat etc.).

Remarcă. Clasificarea prezentată are un caracter convenţional. Deexemplu, folosind aceeaşi schemă cinematică de aşchiere (strunjire cilindricăexterioară), prin modificarea raportului vitezelor de avans, cu aceeaşi sculă

aşchietoare se pot obţine diferite forme ale suprafeţei prelucrate (suprafațăcilindrică netedă sau filetată).

Suprafeţele cu profiluri mai complicate, în special roţile dinţate,se obţin prin două metode de prelucrare mecanică.

a) Metoda copier i i prespune utilizarea unei scule aşchietoareprofilate a cărei formă și dimensiuni corespund cu profilul suprafeţeice se obţine prin prelucrare. Se aplică la prelucrarea dinţilor roţilordinţate cu freză-modul, la operaţia de filetare cu cuţit de strung saula filetare prin frezare.

b) Metoda generării presupune, în general, folosirea uneiscule aşchietoare cu profil rectiliniu, forma profilată a suprafeţeiobţinându-se prin transmiterea unor mişcări, cu viteze într -un anumitraport, sculei aşchietoare şi piesei. Se aplică, de exemplu, la tăierearoţilor dinţate prin mortezare. Prelucrarea prin generare asigurăprecizie şi productivitate mai ridicate în comparaţie cu prelucrareaprin metoda copierii.

5.1.5. CLASIFICAREA TEHNOLOGICĂ A METODELORDE PRELUCRARE MECANICĂ

Metodele de prelucrare mecanică se diferenţiază în funcţie demai multe criterii, așa cum se prezintă în continuare.

a) După caracterul şi precizia prelucrării metodele deprelucrare mecanică se împart în:

prelucrări pregătitoare (debitare, cojire etc.);


11/187


119

prelucrări de degroşare prin care se îndepărtează ce mai mareparte a adaosului de prelucrare având ca obiectiv apropiereade forma piesei finite (strunjire, frezare, rabotare etc.);

prelucrări de finisare (strunjire, frezare, rabotare etc.); prelucrări fine (rectificare, alezare, broşare etc.); prelucrări de mare fineţe (strunjire cu vârf de diamant,

honuire, lepuire, rodare etc.); prelucrări speciale (ecruisări prin deformare plastică,

randalinare etc.).b) După elementele preciziei (precizia dimensiunilor, abateri de poziţie,

abateri de formă, rugozitate) metodele de prelucrare mecanică se împart în: Metode de prelucrare ce asigură îmbunătăţirea tuturor

elementelor preciziei : precizia poziţiei reciproce a suprafeţelor, preciziaformei, dimensiunilor şi a rugozităţii suprafeţelor. La aceste prelucrări,deplasarea sculei aşchietoare este determinată de maşina-unealtă saude dispozitiv (strunjirea, frezarea, rabotarea, rectificarea).

Metode de prelucrare ce asigură îmbunătăţirea precizieiformei şi dimensiunilor şi implicit a rugozităţii suprafeţelor . La acesteprelucrări scula aşchietoare este ghidată de suprafaţa ce seprelucrează. Se poate obţine numai o îmbunătăţire relativă a poziţieireciproce a suprafeţelor (alezarea, broşarea alezajelor, honuirea,

calibrarea etc.), o poziţie intermediară reprezentând-o şeveruirea. Metode de prelucrare ce asigură numai îmbunătăţirea

rugozităţii suprafeţelor (prelucrări tipice de mare fineţe). Acestea serealizează cu ajutorul granulelor abrazive libere pe suprafaţa piesei(poleirea, lepuirea etc.), o poziţie intermediară reprezentând-osupranetezirea.

5.1.6. METODELE DE OBŢINERE A DIMENSIUNILORPIESELOR

Parametrii dimensionali ai pieselor sunt impuşi de cătreproiectant prin desenul de execuţie. Înainte de prelucrarea mecanicăa piesei se execută reglarea maşinii-unelte (fig. 5.3).

Reglarea maşinii-unelte cuprinde totalitatea acţiunilornecesare pregătirii maşinii-unelte pentru executarea unei operaţii.


12/187


120

Dimensiunile prescrise piesei se pot obţine prin patru metode: a) Metoda prelucrării pieselor după trasaj .

Fig. 5.3. Reglarea maşinii-unelte.

Principiul metodei . Metoda constă în verificarea corespondenţeisemifabricatului cu desenul piesei şi trasarea pe piesă a unor reperece indică limitele prelucrării mecanice, eventual reperele necesarebazării, fixării sau controlului final al piesei (fig. 5.4).

Fig. 5.4. Principiul de lucru almetodei prelucrării pieselordupă tr asaj.

Avantaje şi dezavantaje. Utilizând această metodă de

prelucrare se asigură precizie şi productivitate relativ scăzute şi se

Reglarea maşinii-unelte

Reglarea cinematică constă înstabilirea valorilor parametrilorregimului de aşchiere, alungimilor curselor şi asuccesiunii mişcărilor organelorde lucru.

Reglarea tehnologică constă înfixarea dispozitivelor şi sculelor în conformitate cu schemaoperaţiei şi a dimensiunilorsuprafeţelor ce se prelucrează.

Reglarea maşinii -unelte ladimensiune reprezintă o partedin reglarea tehnologică, încadrul căreia se asigură oanumită poziţie a muchieiaşchietoare a sculei faţă debazele tehnologice şi selimitează deplasarea sculei aşchietoare.


13/187


121

impune o calificare ridicată a operatorilor.Domeniul de aplicare. Se aplică la producţia individuală şi de

mică serie precum şi la prelucrarea pieselor de dimensiuni mari.

b) Metoda de prelucrare a pieselor prin treceri succesiv e(aşchii de probă).

Principiul metodei . Metoda constă în îndepărtarea de aşchiisuccessive, verificarea dimensiunii obţinute prin măsurare şicorectarea în consecinţă a poziţiei sculei aşchietoare. Seprelucrează prin treceri succesive, corectându-se de fiecare datăerorile prelucrării precedente (fig. 5.5).

Precizia depinde de aşchia minimă ce poate fi îndepărtată (lasculele aşchietoare metalice corespunzător ascuţite, ea este de

aproximativ de 5 μm, iar la sculele aşchietoare puţin uzate, de20…50 μm [32]). Avantaje şi dezavantaje. Productivitatea este scăzută şi se

cere o calificare ridicată a operatorilor.Domeniul de aplicare. Metoda se aplică la producţia

individuală sau la prelucrarea unor serii mici de piese.

Fig. 5.5. Principiul de lucru al metodei prelucrării pieselor prin treceri succesive:

d 0 – diametrul iniţial; d 1 – diametrul după prelucrare;a p – adâncimea de aşchiere pe trecere; f l –avansul longitudinal al sculeiaşchietoare; v c – viteza de aşchiere; I – mişcarea principală de aşchiere;

II – mişcarea secundară de avans longitudinal.

c) Metoda de prelucrare a pieselor prin reglare lad imens iune .

Principiul metodei . Metoda constă în aşezarea semifabricatului


14/187


122

şi a sculei aşchietoare într -o poziţie determinată faţă demaşina-unealtă şi prelucrarea seriei de piese fără măsurători(fig. 5.6). Deplasarea sculei aşchietoare faţă de semifabricat este

limitată prin dispozitive speciale (opritorii O p1, O p2 – fig. 5.6).

Fig. 5.6. Principiul de lucrual metodei prelucrării

pieselorprin reglare la dimensiuni:

O p1, O p2 – opritor pentru obţinereadimensiunilor liniare l 1, respectiv

l 2; I – mişcarea principală deaşchiere; II – mişcarea secundară

de avans longitudinal;a p – adâncimea de aşchiere pe

trecere; f l – avansul longitudinal alsculei aşchietoare; v c – viteza de

aşchiere; O – reper pentru reglare; P e – piesa etalon;

SA – scula aşchietoare;Se – semifabricat.

Reglarea se poate efectua prin două procedee:

piese de probă, a căror dimensiuni se controlează întimpul prelucrării; piese etalon, la care reglare se efectuează înainte de

începerea prelucrării.Se pot prelucra simultan mai multe suprafeţe cu mai multe sculeaşchietoare sau se pot prelucra simultan mai multe piese.

Avantaje şi dezavantaje. Metoda asigură creştereaproductivităţii prelucrării. Ca dezavantaj, precizia de prelucrareobţinută depinde de reglarea maşinii-unelte. Această modalitate de

lucru care reprezintă un factor subiectiv depinde de calificareareglorului.Domeniul de aplicare. Metoda reglării la dimensiune se aplică

la producţia de serie şi de masă. Se reduce timpul de prelucrare, sepot folosi operatori mai puţin calificaţi, în schimb sunt necesarescule aşchietoare şi dispozitive speciale, reglori calificaţi şi controlinteroperaţional.

d) Metoda de prelucrare a pieselor prin c opiere .Principiul metodei . Metoda constă în utilizarea dispozitivelor


15/187


123

automate care asigură transmiterea informaţiilor de la un palpator lascula aşchietoare. Palpatorul urmăreşte profilul şablonului (pieseietalon). Orice mişcare a palpatorului este transmisă sculei

aşchietoare care execută prelucrarea semifabricatului (fig. 5.7).

Fig. 5.7. Principiul de lucru al metodei prelucrării pieselorprin copiere:

S – şablon; PA – palpator; A – amplificator; DC – dispozitiv de comandă;P – p iesă; SA – scula aşchietoare; CF – cap de frezare; G – ghidaj;

I – mişcarea principală de aşchiere; II – mişcarea de avans de transport; III – mişcarea de avans de copiere.

Avantaje şi dezavantaje. Productivitatea este ridicată dar se cere ocalificare superioară a operatorilor. Este complicat de realizat șablonul.

Reglarea maşinii-unelte necesită un volum mare de lucru.Domeniul de aplicare. Se aplică la producţie de serie mare şi

de masă; în unele cazuri poate fi aplicată raţional şi la producţia deserie mică.

e) Metoda de prelucrare a pieselor cu obţinerea automatăa dimensiuni lor .

Principiul metodei . Metoda constă în utilizarea dispozitivelorautomate care asigură reglarea maşinii-unelte şi obţinereadimensiunilor prescrise piesei. Astfel, se foloseşte reglareaautomată continuă a maşinii-unelte, utilizând dispozitive cecorectează reglarea în funcţie de dimensiunile ce se obţin în timpul


16/187


124

prelucrării (folosirea legăturii inverse – figura 5 .8), precum şimaşini-unelte cu comandă după program.

Avantaje şi dezavantaje. Productivitatea este ridicată, se cere

o calificare ridicată a operatorilor.

Fig. 5.8. Principiul de lucru al metodei prelucrăriipieselor cu obţinerea automată a dimensiunilor: P – piesa ce se prelucrează; S – scula aşchietoare (disc abraziv);

PA – palpator; DA – dispozitiv de amplificare; DC – dispozitiv de comparare;Dcom – dispozitiv de comandă; OL – organ de lucru.

Domeniul de aplicare. Se aplică la producţia de serie mare şide masă; în unele cazuri poate fi aplicată raţional şi la producţia deserie mică.

5.2. BAZAREA PIESELOR

5.2.1. ORIENTAREA ŞI FIXAREA PIESELOR

În cadrul procesului tehnologic de prelucrare mecanică asemifabricatelor (respectiv montaj), în scopul obţinerii dimensiunilorprescrise piesei prin desenul de execuţie, se impune stabilirea


17/187


125

modului cum se efectuează orientarea şi fixarea pieselor în timpulprelucrării mecanice.

Această problemă se rezolvă prin asigurarea instalăriipieselor , adică prin orientarea (bazare a) şi f ixarea lor (fig. 5.9).

Orientarea semifabricatelor în vederea asigurării prescripţiilordimensionale reprezintă operaţia prin care semifabricatului i sestabileşte o poziţie bine determinată în dispozitivul de prelucrare faţăde direcţiile unor mişcări date, impuse de cerintele procesului degenerare a suprafeţelor.

În funcţie de geometria semifabricatului şi cerinţele procesuluide prelucrare, orientarea semifabricatului se poate realiza prindiferite moduri: aşezări, ghidări, centrări, rezemări, poziţionări

unghiulare etc.

Fig. 5.9. Instalarea piesei în scopul prelucrării mecanice.

Orientarea semifabricatelor în vederea prelucrării mecanicese realizează prin intermediul bazelor .

Prin bază se înţelege totalitatea suprafeţelor, liniilor sau punctelor faţă de care se orientează suprafeţele piesei ce seprelucrează la operaţia dată.

Fixarea semifabricatului reprezintă imobilizarea piesei, împiedicându-se posibilitatea de deplasare sub acţiunea forţelor deaşchiere.

În problemele de orientare şi fixare a pieselor s-au stabilitanumite convenţii în ceea ce priveşte modul de preluare a gradelorde libertate ale unui corp rigid în spaţiu.

Un corp rigid liber în spaţiu are şase grade de libertate: treimişcări de translaţie în lungul a trei axe rectangulare şi trei mişcăride rotaţie în jurul axelor respective (fig. 5.10).

Instalarea piesei

Orientarea

Fixarea


18/187


126

Fig. 5.10. Posibilităţilede deplasare ale unui corp

rigid în spaţiu: P – piesa ce se orientează;

O xzy – sistemul de axe triortogonal;t x , t y , t z – translaţie; r x , r y , r z – rotaţie.

Preluarea gradelor de libertate, determinarea poziţiei corpuluirespectiv în spaţiu, poate fi realizată prin şase coordonate faţă detrei plane de referinţă rectangulare, două câte două perpendiculare

între ele (fiecare coordonată preia un grad de libertate). În cazulunei piese, cele şase coordonate pot fi asimilate cu şase punc te dereazem (sprijin). Se acceptă că asupra piesei acţionează forţe ce

asigură rezemarea acesteia pe punctele respective de reazem.Problema modului de repartiţie a punctelor de reazem pe

suprafeţele piesei, a rolului ce se atribuie suprafeţelor respective şia terminologiei folosite se poate examina pentru trei cazuri simple,la care se pot reduce cazurile întâlnite în practică şi anume (tabelul5.4):

piesă paralelipipedică; piesă cilindrică lungă; piesă cilindrică scurtă.


19/187


127

Tabelul 5.4. Modul de repartiţie a punctelor de reazempe suprafeţele pieselor.

Nr.

crt. Tipul piesei Caracteristici, reprezentare schematică 1 2 3

1. Piesăparalelipipedică

În cazul piesei paralelipipedice, punctele de reazemse repartizează conform schemei prezentate în figura5.11. În funcţie de caracteristicile suprafeţei (mărimeaacesteia) se disting următoarele:

Suprafaţa de aşezare, căreia i se atribuiepreluarea a trei grade de libertate: deplasarea (t z ) dupădirecţia Oz şi rotirea în jurul axelor paralele cu Ox (r x ) şi

Oy (r y ), reprezintă suprafaţa cea mai extinsă a piesei;convenţional, în figura 5.11, s-au notat cu 1, 2 şi 3gradele de libertate atribuite suprafeţei de aşezare, iarproiecţiile acestora în planul xOy prin punctele dereazem 1', 2' şi 3'.

Suprafaţa de ghidare, căreia i se atribuiepreluarea a două grade de libertate: deplasarea dupădirecţ ia Oy (t y ) şi rotirea în jurul axei paralele cu Oz (r z ),reprezintă suprafaţa mai puţin întinsă a piesei;convenţional, în figura 5.11, s-au notat cu 4 şi 5 gradelede libertate atribuite suprafeţei de ghidare, iar proiecţiile

acestora în planul xOz prin punctele de reazem 4' şi 5'. Suprafaţa de reazem, căreia i se atribuie

preluarea unui grad de libertate, deplasarea dupădirecţia Ox (t x ); convenţional, în figura 5.11, s-a notat cu6 gradul de libertate atribuit suprafeţei de reazem, iarproiecţia acestuia în planul yOz prin punctul dereazem 6'.


20/187


128

Fig. 5.11. Modul de preluarea a gradelor de libertate şi deatribuire a punctelor de reazem pentru cazul

unei piese paralelipipedice.

2. Piesă cilindricălungă

În cazul piesei cilindrice lungi, punctele de reazemse repartizează conform schemei prezentate în figura5.12. În funcţie de caracteristicile suprafeţei (mărimeaacesteia) se disting următoarele:

Suprafaţa de dublă ghidare, căreia i se atribuiepreluarea a patru grade de libertate: deplasările (t z ) şi(t y ) după direcţia Oz, respectiv Oy şi rotirea în jurulaxelor paralele cu Oz (r z ) şi Oy (r y ), reprezintă suprafaţacea mai întinsă a piesei; convenţional, în figura 3.12,s-au notat cu 1, 2, 3 şi 4 gradele de libertate atribuitesuprafeţei cilindrice, iar proiecţiile acestora (în planelexOy şi xOz), prin punctele de reazem 1', 2', 3' şi 4'.

Suprafaţa de reazem, careia i se atribuiepreluarea unui grad de libertate. În acest caz cele douăgrade de liber tate rămase (5 – deplasarea dup ă direcţia

Ox (t x ) şi 6 – rotirea în jurul axei paralele cu Ox ( r x )),sunt preluate de către două suprafeţe de reazem prinpunctele de reazem notate cu 5' şi 6.


21/187


129

Fig. 5.12. Modul de preluare a gradelor de libertate şi de atribuirea punctelor de reazem pentru cazul

unei piese cilindrice lungi.

3. Piesă cilindricăscurtă

În cazul piesei cilindrice scurte, punctele dereazem se repartizează conform schemei prezentate înfigura 5.13. În funcţie de caracteristicile suprafeţei(mărimea acesteia) se disting următoarele:

Suprafaţa de aşezare, căreia i se atribuiepreluarea a trei grade de libertate: deplasarea (t z ) dupădirecţia Oz şi rotirea în jurul axelor paralele cu Ox (r x ) şiOy (r y ); convenţional, în figura 5.13, s-au notat cu 1, 2şi 3 gradele de libertate atribuite suprafeţei de aşezare,iar proiecţiile acestora în planul yOz prin punctele dereazem 1', 2' şi 3'.

Suprafaţa de centrare, căreia i se atribuiepreluarea a două grade de libertate: deplasarea (t y )după direcţia Oy şi rotirea (r z ) în jurul axei paralele cuOz; convenţional, în figura 5.13, s-au notat cu 4 şi 5gradele de libertate atribuite suprafeţei cilindrice, iarproiecţiile acestora (în planele xOy şi xOz), prinpunctele de reazem 4' şi 5'.

Suprafaţa de reazem, careia i se atribuiepreluarea unui grad de libertate deplasarea dupădirecţia Oz (t z ); convenţional, în figura 5.13, s-a notat cu6 gradul de libertate atribuit suprafeţei de reazem.


22/187


130

Fig. 5.13. Modul de preluare a gradelor de libertate şi de atribuirea punctelor de reazem pentru cazul

unei piese cilindrice scurte.

La fixarea semifabricatului sunt preluate întotdeauna cele şasegrade de libertate (care devin puncte de reazem la contactul cudispozitivul de fixare). În practică pot apărea următoarele cazuri:

a) Dacă numărul punctelor de reazem este mai mare de şase,o piesă rigidă se poate deplasa luând pe rând contact cu câte şasepuncte de reazem. În acest caz, o poziţie determinată se poateasigura prin:

deformarea piesei sub acţiunea unor forţe exterioare(soluţie care nu este dorită);

plasarea reazemului suplimentar pe aceleaşi suprafeţe alepiesei cu care iau contact alte reazeme (se foloseşte la dispozitivepentru rigidizarea pieselor uşor deformabile).

b) Dacă numărul punctelor de reazem este mai mic de şase ,piesa are un număr corespunzător de grade de libertate. O astfel desituaţie poate avea loc la prelucrarea semifabricatului lamaşina-unealtă, gradele de libertate fiind deter minate de cinematicaprelucrării. În acest caz, gradele de libertate se referă la piesă

împreună cu dispozitivul de fixare (de exemplu, la strunjire,semifabricatul fixat în universal prezintă un grad de libertate – orotaţie în jurul axei geometrice a universalului).

În vederea asigurării bazării pentru realizarea unor anumitedimensiuni nu întotdeauna este necesară preluarea celor şasegrade de libertate. În tabelul 5.5 se prezintă modul practic depreluare a gradelor de libertate ale pieselor din construcţia de maşini


23/187


131

în funcţie de condiţiile prescrise pentru asigurarea dimensiunilorpiesei (modul de cotare).

Tabelul 5.5. Bazarea pieselor în scopul respectăriidimensiunilor prescrise.

Nr.crt.

Reprezentare schematicăa piesei

Caracteristici

1 2 31.

Fig. 5.14. Modul de preluare a gradelorde libertate pentru realizarea

cotelor a, b și c .

Cazul care impune preluarea aşase grade de libertate. Prin prelucrarea mecanică areprerului prezentat în figura 5.14 seimpune realizarea cotelor a, b şi c .

În vederea asigurării dimensiunilorprescrise, la prelucrarea prinreglarea la dimensiuni este necesară (în scopul asigurării bazării),preluarea a şase grade de libertate,astfel:

pentru respectarea cotei a seimpune bazarea pe suprafaţa ceamai întinsă a semifabricatului, suprafaţa de aşezare, preluându-seastfel trei grade de libertate, notate

simbolic , astfel:t x – deplasarea pe direcţia Ox,t y – deplasarea pe direcţia Oy şir z –rotirea pe direcţia Oz;

pentru respectarea cotei b seutilizează suprafaţa de ghidare carepreia două grade de libertate, notatesimbolic , astfel:t z – deplasarea pe direcţia Oz şir y – rotirea pe direcţia Oy;

pentru respectarea cotei c se

utilizează suprafaţa de reazem carepreia un grad de libertate, notatsimbolic , astfel: r x – rotirea pedirecţia Ox.


24/187


132


1 2 32.

Fig. 5.15. Modul de preluare a gradelor delibertate pentru realizarea cotelor a și b.

Cazul care impune preluarea acinc i grade de l ibertate .Prin prelucrarea mecanică areprerului prezentat în figura 5.15se impune realizarea cotelor a şi b. În mod similar cu ceea ce a fostexpus la cazul precedent în

reprezentarea schematică esteredată schema de preluare agradelor de libertate.

3.

Fig. 5.16. Modul de preluare a gradelor delibertate pentru realizarea cotei a.

Cazul care impune preluarea a

trei grade de l ib ertate .Prin prelucrarea mecanică areprerului prezentat în figura 5.16se impune realizarea cotei a. În reprezentarea schematică esteredată schema de preluare agradelor de libertate.

Pentru fixarea pieselor în toate cazurile menţionate trebuie înmod evident preluate şase grade de libertate. În cadrul exemplelorprezentate în tabelul 5.5, unor suprafeţe ale pieselor li s-a atribuitcapacitatea de a prelua un anumit număr de grade de libertate, îndeplinind astfel rolul de suprafeţe de aşezare, de ghidare sau dereazem. Aceasta impune, prin construcţia dispozitivului, stabilireaunor măsuri efective ca suprafeţele desemnate să îndeplinească

rolul ce li s-a atribuit.


25/187


133

3.2.2. CLASIFICAREA BAZELOR

După rolul pe care îl au în procesul de proiectare, fabricaţie,montaj şi control bazele se clasifică în (fig. 3.17):

baze cons truct ive ; baze de montaj ; baze de măsurare; baze tehnolo gice .

Fig. 3.17. Clasificarea bazelor.

Baza constructivă ( B.c.) reprezintă totalitatea suprafeţelor,liniilor sau punctelor faţă de care se orientează, după calculele

proiectantului, celelalte elemente ale piesei.Bazele constructive se aleg pe baza calculelor cinematice, derezistenţă şi în urma rezolvării lanţurilor de dimensiuni; aceste bazesunt în majoritatea cazurilor elemente geometrice, ca: axe, linii,bisectoarele unghiurilor etc. (fig. 3.18).

Baza de montaj ( B.mt.) este suprafaţa piesei faţă de care seorientează celelalte suprafeţe ale pieselor componente la realizareamontajului (ansamblului – fig. 3.18).

Baz a de măsurare ( B.măs.) a piesei este suprafaţa (sau

BAZE

Baza constructivă (B.c.)

Baza de mo ntaj ( B.mt.)

Baza de măsurare (B .m ăs.)

Baza tehnologică (B.t.)

Bază tehnologicăde aşezare (B.t.a.)

Bază tehnologică de verificare (B.t.v.)

Bază tehnologică de reglare (B.t.rg.)


26/187


134

totalitatea suprafeţelor) de la care se măsoară dimensiunile piesei(fig. 3.18).

Fig. 3.18. Ansamblul arbore-roată dinţată: 1 – arbore; 2 – roată dinţată; 3 – rulment; 4 – carcasă; 5 – capac;

6 – şurub; 7 – garnitură; B.c. – baza constructivă; B.mt. – baza de montaj;B.măs. – baza de măsurare.

Baza tehnologică ( B.t.) a piesei reprezintă suprafaţa faţă decare se orientează în timpul procesului tehnologic suprafaţa ce seprelucrează. În funcţie de modul de utilizare în procesul deprelucrare a piesei, bazele tehnologice se împart în:

a) Bază tehnologică de aşezare ( B.t.a.) reprezintă suprafaţasemifabricatului cu care acesta se sprijină pe suprafaţa dispozitivuluisau a maşinii-unelte (fig. 3.19).

Bazele tehnologice de așezare se utilizează la obţinereadimensiunilor prin metoda reglării la dimensiuni în cazul producţieide serie; se asigură în acest mod precizia prelucrării unui lot de


27/187


135

piese folosind o reglare simplă. Se aplică la prelucrarea prindiferenţierea operaţiilor.

b) Bază tehnologică de reglare ( B.t.rg.) reprezintă suprafaţa

semifabricatului faţă de care se orientează suprafeţele prelucrate,fiind legată de aceste suprafeţe prin dimensiuni ce se obţin în cadr ulaceleaşi aşezări (fig. 3.20)

a

Fig. 3.19. Baza tehnologică de aşezare: a – aşezarea piesei pe masa maşinii -unelte: SPa – suprafaţa ce se prelucrează

pentru a se obţine dimensiunea a; B.t.a. – baza tehnologică de aşezare;b – fixarea piesei în bacuri ; SP – suprafaţa ce se prelucrează pentru a se obţine

dimensiunea l ; SP 1 – suprafaţa ce se prelucrează pentru a se obţine dimensiunea l 1.

Bază tehnologică de reglare (B.t.rg.) presupune utilizarea unorscule aşchietoare multiple (fig. 3.20) sau maşini-unelte specializate(strunguri automate sau semiautomate, strunguri revolver) specificeproducţiei de serie mare sau de masă. Se aplică la prelucrareamecanică pe baza principiului concentrării operaţiilor.

Dacă piesa prezentată în figura 3.21 nu ar fi prelucrată prinutilizarea B.t.rg., ci folosind B.t.a., atunci schema tehnologică de

prelucrare va necesita o aşezare în plus, respectiv execuția unuidispozitiv destul de complicat pentru asigurarea preciziei prelucrăriila a doua aşezare (cota b – fig. 3.21).


28/187


136

Fig. 3.20. Baza tehnologică de reglare: a – schema de principiu a piesei : SPa, SPb – suprafaţa ce se prelucrează pentru

a se obţine dimensiunea a, respectiv b; B.t.a. – baza tehnologică de aşezare;B.t.rg. – baza tehnologică de reglare;

b – aşezarea piesei pe masa maşinii -unelte; SA1, SA2, SA3 – scule aşchietoare (freze),reglate la dimensiune, respectiv dimensiunile a, b; I – mişcarea principală de rotaţie;

II, III – mişcarea secundară de avans.


29/187


137

Fig. 3.21. Utilizarea bazei tehnologice de aşezare pentru prelucrarea unei piesei:

A ) prelucrarea cotei a (prima aşezare); B ) prelucrarea cotei b (a doua aşezare); B.t.a. – baza tehnologică de reazem; SPa, SPb – suprafaţa ce se prelucrează pentru

a se obţine dimensiunea a, respectiv b; S – semifabricat; SA – sculă aşchietoare; D – dispozitiv de prindere şi fixare a piesei; I – mişcarea principală de rotaţie;

II, III – mişcarea secundară de avans; F – forţa exterioară necesară acţionării dispozitivului.

Utilizarea B.t.rg. prezintă următoarele avantaje: reducerea numărului de aşezări necesare prelucrării; prelucrarea pe baza principiului concentrării operaţiilor

(reducerea timpului de maşină necesar prelucrării); simplificarea construcţiei dispozitivelor de lucru şi

obţinerea unei pr ecizii de prelucrare mai ridicate decât încazul folosirii B.t.a.

Ca dezavantaj se menţionează reglarea mai complicată amaşinii-unelte.

c) Bază tehnologică de verificare ( B.t.v.) reprezintă


30/187


138

suprafaţa semifabricatului de la care se efectuează verificareapoziţiei acesteia la prelucrarea pe maşina-unealtă sau la aşezareasculei aşchietoare (fig. 3.22).

Fig. 3.22. Baza tehnologică de verificare:

B.t.a. – baza tehnologică de aşezare; B.t.v. – baza tehnologică de verificare;SP – suprafaţa ce se prelucrează pentru a se obţine dimensiunea a.

Utilizarea B.t.v prezintă următoarele avantaje: se obţine precizia prescrisă fără a utiliza dispozitive

speciale; suprafeţei de aşezare nu i se impun condiţii speciale de

precizie. Acest mod de bazare se aplică la producţia individuală şi de

serie mică, respectiv la prelucrarea pieselor de dimensiuni mari.

Din punct de vedere al rolului pe care îl prezintă în piesafinită bazele tehnologice se împart în: baze tehnologicefundamentale ( BF ) şi baze tehnologice ajutăt oare ( BA).

Baza tehnologică fundamentală ( BF ) reprezintă baza B.c. sau B.mt. a cărei poziţie faţă de suprafaţa prelucrată are importanţădin punct de vedere al funcţionării piesei în ansamblu (fig. 3.23).

Utilizarea BF prezintă următoarele avantaje: dimen siunile prescrise pe desen se obţin prin prelucrarea

directă;


31/187


139

câmpul de toleranţă prescris de proiectant poate să fieutilizat integral;

costul prelucrării mecanice este redus.

Baza tehnologică ajutătoare sau operativă ( BA) reprezintăbaza tehnologică a cărei poziţie faţă de suprafaţa prelucrată nu areimportanţă din punct de vedere funcțional în piesa finită.

Fig. 3.23. Utilizarea bazei tehnologice fundamentale (BF ):

a) piesa ce se va prelucra cu respectarea dimensiunii a1;b) schema de principiu privind prelucrarea dimensiunii a1;1 – semifabricat; 2 – scula aşchietoare; 3 – dispozitiv; B.t.a. – baza tehnologică de așezare;BF - baza tehnologică fundamentală; F – forţa exterioară necesară acţionării dispozitivului;

I – mişcarea principală de rotaţie (caracterizată prin turaţia de lucru, n);II – mişcarea secundară de avans (caracterizată prin avansul de lucru, f ).

Baza tehnologică ajutătoare se utilizează atunci când BF nupoate să fie folosită sau în cazul în care dispozitivul de lucru estecomplicat din punct de vedere constructiv, ceea ce conduce lacreşterea costului prelucrării. Astfel, dacă la frezarea canalului

prezentat în figura 3.23, care impune respectarea cotei a1, nu seutilizează BF , atunci prin folosirea BA prelucrarea mecanică sepoate executa din două aşezări (fig. 3.24).

Deci, pentru a asigura toleranţa prescrisă de proiectant ladimensiunea a1, se execută două prelucrări cu o precizie mai maredecât în cazul utilizării BF . Rezultă că folosirea BA conduce lacreşterea numărului aşezărilor la prelucrare și măreşte costulprelucrării. Utilizarea BA este indicată în cazul în care simplificăconstrucţia dispozitivului.


32/187


140

3.2.3. PRECIZIA BAZĂRII ŞI CALCULUL ERORILORDE BAZARE

Precizia bazării influenţează precizia prelucrării mecanicecând dimensiunile piesei se obţin prin reglarea la dimensiuni(producţie de serie). Precizia bazării depinde de eroarea metodică adispozitivului, de precizia fabricaţiei şi de uzura dispozit ivului,precum și de eroarea de bazare.

Fig. 3.24. Prelucrarea prin utilizarea bazei tehnologice ajutătoare: a) piesa ce se prelucrează; b) prelucrarea cotei a2 ( prima aşezare);

c ) prelucrarea cotei a1 (a doua aşezare); B.t.a. – baza tehnologică de aşezare; BA – bază tehnologică ajutătoare; 1 – semifabricat; 2 – sculă aşchietoare; I – mişcarea principală de rotaţie(caracterizată prin turaţia de lucru, n); II – mişcarea secundară de avans(caracterizată prin avansul de lucru, f ); a1, a2, a3 – dimensiunile piesei.


33/187


141

Eroarea de bazare ( b ) reprezintă eroarea la dimensiunea saucorelaţia de dimensiuni ce determină distanţa între baza de referinţăşi suprafaţa ce se prelucrează. Eroarea de bazare apare din cauza

variaţiei poziţiei bazei de referinţă. Baza de referin ţă ( B r ) reprezintă elementul semifabricatului

(suprafaţă, linie sau punct) care este legat de suprafaţa ce seprelucrează prin dimensiuni sau corelaţii de dimensiuni ce trebuierespectate la prelucrarea respectivă (fig. 3.25).

Dimensiunea de b ază ( DB ) reprezintă dimensiuneasemifabricatului de care depinde poziţia bazei de referinţă laprelucrarea considerată.

Fig. 3.25. Poziţia bazei de referinţă în funcţie de cota prescrisă la prelucrarea unei suprafeţe plane a unui arbore cu bazarea pe prismă:

a1, a2, a3 – dimensiuni prescrise; Br 1, Br 2, Br 3 – baza de referinţă corespunzătoarecotelor a1, a2, respectiv a3;

SP – suprafaţa prelucrată; d – diametrul piesei; 1 – scula aşchietoare;2 – semifabricat; 3 – prismă.

I – mişcarea principală de rotaţie (caracterizată prin turaţia de lucru, n);II – mişcarea secundară de avans (caracterizată prin avansul de lucru, f ).

Calculul eror i i d e bazare (a câmpului de împrăştiere al eroriide bazare) se efectuează aplicând metodologia generală acalculului erorilor [32]:

- se determină vectorul L care leagă Br de suprafeţele de bazăale dispozitivului;


34/187


142

- se stabileşte ecuaţia lanţului de dimensiuni în care proiecţia L a acestui vector pe direcţia dimensiunii prescrise se exprimă ca ofuncţie:

L = f( x 1, x 2, …, x i, …, x n, A, B, …, N ), (3.1)

în care: x 1, x 2, …, x i , …, x n reprezintă dimensiunile de bază; A, B, …,N – dimensiunile dispozitivului care influenţează asupra poziţieibazei de referinţă (mărimi constante);

- se calcu lează diferenţiala totală a vectorului L (neglijându-sediferenţialele de ordin superior) [32]:

.

,...

1

22

11

i

n

i i

nn

dx x

f dL

dx x

f dx

x

f dx

x

f dL

(3.2)

- în ipoteza că abaterile dimensiunilor de bază sunt mici, se înlocuiesc diferenţialele cu erorile dimensiunilor de bază [32]:

.

,...

1

22

11

n

i

i

i

nn

x

x

f L

x x

f x

x

f x

x

f L

(3.3)

- dacă se trece de la erorile dimensiunii de bază la toleranţeleacestora, în ipoteza că acestea se însumează ca mărimi

întâmplătoare, se obţine b [32]:

.

,...

2

2

2

1

2

2

2

2

2

22

21

2

1

21

i i

i

n

i b

nn

nb

T x

f k

T x

f k

x

f k T

x

f k

(3.4)

în care: T 1, T 2, …,T n reprezintă toleranţele dimensiunilor de bază; k 1,k 2, …, k n – coeficienţii de împrăştiere relativă care depind de formacurbelor de distribuţie a dimensiunilor de bază.

În practică, se poate considera k 1 = k 2 = …= k n = k , astfel încât relaţia (3.4) devine [32]:


35/187


143

n

i i

i

b T

x

f k

1

2

2

. (3.5)

În cadrul sistemelor de bazare uzuale (bazare pe suprafaţăplană) funcţia definită prin relaţia (3.1) este liniară, astfel încât relaţia(3.5) devine [32]:

n

i i b T k

1

2 . (3.6)

Dacă numărul elementelor lanţului de dimensiuni este mic(n 4), atunci eroarea de bazare se determină cu relaţia [32]:

n

i i b T

1

. (3.7)

3.2.4. CALCULUL ERORILOR DE BAZAREPENTRU CAZURI TIPICE

Eroarea de bazare se determină prin analiza directă aschemei de bazare. În continuare se vor examina câteva schemeuzuale de bazare.

A. Bazarea pe suprafaţă plană Dacă bazarea se realizează pe o suprafaţă plană sunt posibile

următoarele situaţii: a) Baza tehnologică de aşezare ( B.t.a.) coincide cu baza de

referinţă (Br ) şi baza de măsurare (B.măs.), adică este o bază

fundamentală (BF ), caz în care eroarea de bazare este zero (bh = 0pentru cota h, fig. 3.26).b) Baza tehnologică de aşezare (B.t.a.) şi baza de referinţă

(Br ) nu coincid (fig. 3.27). În acest caz există erori de bazare la prelucrarea cotei a,

deoarece poziţia bazei de referinţă faţă de baza tehnologică deaşezare depinde de dimensiunea A care este dimensiune de bază.Pentru prelucrarea suprafeţei SP cu respectarea dimensiunii a, bazade referinţă este Br a.


36/187


144

Fig. 3.26. Prelucrarea prin frezare a unei suprafeţeplane cu respectarea dimensiunii h:

B.t.a. – baza tehnologică de aşezare; Br – baza de referinţă;BF – baza fundamentală; SP – suprafaţa prelucrată;

SA – scula aşchietoare; P – piesă.

Fig. 3.27. Prelucrareaprin frezare a unei

suprafeţe planecu respectareadimensiunii a:

B.t.a. – baza tehnologică deaşezare;

Br a – baza de referinţăcorespunzătoare cotei a;

BA – baza ajutătoare;SP – suprafaţa prelucrată; A – dimensiunea de bază.

Doarece Br a nu coincide cu baza tehnologică de aşezare B.t.a. adică este o bază ajutătoare BA, atunci eroarea de bazare pentrudimensiunea a este egală cu toleranţa dimensiunii de bază:

ba = T DB = T A , (3.8)

Pentru a stabili concret modul de abordare practică acorelaţiilor între eroarea de bazare şi toleranţele prescrise pieselorse prezintă în continuare câteva aplicaţii.


37/187


145

Aplicaţie A.1. Să se stabilească eroarea de bazare la prelucrarea dimensiunii de 25 mm şi posibilităţile de prelucrare acotei cu precizia impusă pentru reperul prezentat în figura 3.28.

Pentru prelucrarea mecanică se utilizează procedeul de aşchiere prin frezare, metoda de obţinere a dimensiunilor prin reglarea ladimensiuni, precizia economică a prelucrării fiind e = 0,10 mm.

Se prelucrează suprafaţa SP cu respectarea dimensiunii de25 mm. Deoarece baza de referinţă corespunzătoare cotei ce seprelucrează Br 25 nu coincide cu baza tehnologică de aşezare B.t.a.,apare eroarea de bazare b25 , (cota de 95 mm este dimensiunea debază) care se determină cu relaţia:

b25 = T DB = T 95 = 0,350 mm. (3.9)

Fig. 3.28. Prelucrareaprin frezare a unei

suprafeţe planecu respectarea

dimensiunii

de 25 mm:B.t.a. – baza tehnologică deaşezare; BA – bază

ajutătoare; Br,25 – baza dereferinţă pentru cota de25 mm; SP – supra faţa

prelucrată.

Toleranţa prescrisă dimensiunii de 25 mm este T p,25 = 0,210 mm, iareroarea de bazare obţinută pentru schema de bazare considerată

este b25 = 0,350 mm, ceea ce înseamnă că precizia prescrisă deproiectant dimensiunii de 25 mm nu poate fi respectată deoarece:

T b,25 = b25 + e = 0,350+0,10=0,450 mm T p,25 = 0,210 mm, (3.10)

în care: T b,25 reprezintă toleranţa dimensiunii de 25 mm care ţineseama de schema de bazare la prelucrarea mecanică.

În această situaţie precizia impusă prin desenul de execuţie nupoate fi realizată.

Astfel, în scopul asigurării preciziei prescrise se pot considera


38/187


146

următoarele variante de lucru: a) Mărirea toleranţei la dimensiunea de 25 mm dacă acest

lucru este posibil (se efectuează pe baza calculelor şi

considerentelor constructive):T p,25 = b25 + e = 0,350 +0,10 = 0,450 mm. (3.11)

b) Micşorarea toleranţei dimensiunii de bază ( 350,0095 ):

b25 = T p,25 – e = 0,210 – 0,10 = 0,110 mm, (3.12)

ceea ce impune o operaţie suplimentară introdusă în schematehnologică de prelucrare a piesei (de exemplu, rectificarea a celpuțin unei suprafeţei care constituie baza B.t.a.).

c) Modificarea schemei de bazare a piesei; în acest caz seurmăreşte realizarea coincidenţei Br 25 B.t.a., adică utilizarea bazeifundamentale BF (fig. 3.29).

Fig. 3.29. Frezarea suprafeţei plane prin utilizarea unui dispozitiv: B.t.a. – baza tehnologică de aşezare;

Br 25 – baza de referinţă corespunzătoare cotei de 25 mm; BF – bază fundamentală; SP – suprafaţa prelucrată; F – forţa de acţionare a dispozitivului.

Soluţia prezintă dezavantajul execuţiei unui dispozitiv carescumpeşte prelucrarea; metoda se justifică în cazul producţiei de

serie mare şi de masă. Alegerea soluţiei pentru prelucrarea


39/187


147

mecanică a cotei de 25 mm se realizează în concordanţă cuaspectele economice şi practice concrete.

B. Bazarea pe suprafaţă cilindrică Cazul tipic de bazare pe suprafaţă cilindrică este reprezentatde prelucrarea unui arbore cu bazare pe o prismă (fig. 3.30). Încadrul acestei așezări se prelucrează un alezaj (SP – suprafațaprelucrată) la extremitatea arborelui. În funcţie de considerenteleconstructive se poate impune respectarea uneia din dimensiunile a1,a2 sau a3 cu bazele de referinţă B, A, respectiv O. Pentru fiecare dindimensiunile a1, a2 şi a3 se va stabili în continuare eroarea de bazarecorespunzătoare.

Fig. 3.30. Determinarea erorii de bazare în funcţie de dimensiuneaprescrisă la prelucrarea unui arbore cu bazarea pe prismă: a1, a2, a3 – dimensiuni prescrise; Br 1, Br 2, Br 3 – baza de referinţă corespunzătoare

dimensiunilor a1, a2, respectiv a3; B.t.a. – baza tehnologică de aşezare; SP – suprafaţa prelucrată; d – diametrul piesei; – unghiul constructiv

al prismei; 1 – semifabricat; 2 – prismă.

a) Calculul erorii de bazare pentru dimensiunea a1. Conformmetodologiei prezentate în paragraful 3.2.3, etapele de calcul sunturmătoarele:


40/187


148

- stabilirea poziţiei bazei de referinţă Br a1; în acest scop seurmăreşte legătura dimensională dintre suprafaţa prelucrară SP ,dimensiunea ce se prelucrează a1 şi baza tehnologică de aşezare

B.t.a., determinându- se vectorul de poziţie La1:

1

2sin2

1

22

2sin2

1

d d d OBOC BC L

a, (3.13)

- calculul erorii de bazare se face cu relația:

1

2sin

1

21

d ba

T

, (3.14)

în care T d reprezintă toleranţa la diametrul d .Conform relaţiei (3.14) pentru = 180 0 (bazare pe suprafaţă

plană), eroarea de bazare ba1 = 0 (deoarece B.t.a. Br a1 BF ,punctul B C ).

b) Calculul erorii de bazare pentru dimensiunea a2 . În modsimilar cu cele prezentate anterior se obţine relația pentru stabilirea

vectorului de poziție care leagă baza de referință a cotei a2 ( Br 2) deB.t.a:

1

2sin2

1

22

2sin2

2

d d d OC AO AC L

a. (3.15)

Eroarea de bazare va fi dată de relația:

1

2sin

1

22

d ba

T . (3.16)

Conform relaţiei (3.16) pentru = 180 0 (bazare pe suprafaţă plană),eroarea de bazare ba2 = T d .

c) Calculul erorii de bazare pentru dimensiunea a3. Relaţiile decalcul sunt următoarele:


41/187


149

2sin2

3

d

OC La

; (3.17)

2sin2

3

d

ba

T . (3.18)

Conform relaţiei (3.18) pentru = 180 0 (bazare pe suprafaţăplană), eroarea de bazare ba3 = T d / 2.

Pentru cazurile analizate se constată că eroarea de bazaredepinde de modul de cotare şi de unghiul prismei, (particularităţile

dispozitivului). În tabelul 3.6 sunt prezentate valorile erorilor debazare în funcţie de mărimea unghiului .

Tabelul 3.6. Influenţa unghiului asupra erorii de bazare.

Eroarea debazare

Unghiul prismei, 60 90 120 180

ba1 0,5T d 0,2 T d 0,07 T d 0ba2 1,5T d 1,2 T d 1,07 T d T d ba3 T d 0,7T d 0,58 T d 0,5 T d

Din analiza efectuată se constată următoarele aspecte: - din punct de vedere al modului de cotare valorile cele mai mici

ale erorilor de bazare se obţin pentru dimensiunea a1, iar pentrudimensiunea a2 se obţin valorile cele mai mari;

- din punct de vedere al construcţiei dispozitivului (prismei)pentru unghiul = 120 0 se obţin, indiferent de modul de cotarevalorile erorilor de bazare cele mai mici;

- din punct de vedere al operaţiei de control este de preferatmodul de cotare redat prin dimensiunea a2, dar valorile erorilor debazare sunt cele mai mari.

Alegerea variantei de bazare şi de cotare se face pe bazacalculelor tehnico-economice.

Aplicaţie A.2. Pentru frezarea unui canal de pană la un arboreavând diametrul d = 48(0,2) mm se utilizează metoda reglării ladimensiuni. P rinderea şi fixarea semifabricatului se efectuează pe o

prismă cu = 900 (fig. 3.31 ). Să se studieze posibilitatea respectăriitoleranţei de 0,15 mm, dacă se prelucrează cotele a, b sau c.


42/187


150

Fig. 3.31.Prelucrarea unuicanal de pană:

a, b, c – dimensiuniprescrise.

Conform metodologiei prezentate anterior se obţin următoarele eroride bazare:

482,0

2

90sin

11

2

4,0

2sin

11

2 0

d ba

T mm; (3.19)

283,0

2

90sin2

4,0

2sin2

0

d bb

T mm; (3.20)

083,01

2

90sin

1

2

4,01

2sin

1

2 0

d bc

T mm. (3.21)

Se constată că numai pentru dimensiunea c se asigură precizia deprelucrare.

C. Bazarea după alezaj conic . Schema de bazare după un alezaj conic este prezentată în

figura 3.32. În cazul prelucrării mecanice a suprafeţei 1, cu respectarea

dimensiunii a, metodologia de calcul pentru stabilirea erorii debazare va fi:


43/187


151

- determinarea vectorului de poziţie La [32]:

k

D

l d D

D

l d D

D

tg

D AOL

a

2

2/

2/2/

2/

2

2/

, (3.22)

unde k reprezintă conicitatea. - determinarea erorii de bazare ba [32]:

k

T D

ba , (3.23)

în care T D reprezintă toleranţa la diametrul mare al alezajului conic.

Fig. 3.32. Bazarea pe alezaj conic:a, b, l – dimensiuni prescrise; D, d, α – caracteristicile geometrice ale alezajului conic;

Br a, Br b – baza de referinţă corespunzătoaredimensiunii a, respectiv b; 1, 2 – suprafețe ce se prelucrează;B.t.a. – baza tehnologică de aşezare.

În cazul prelucrării mecanice a suprafeţei 2, cu respectareadimensiunii b, metodologia de calcul pentru stabilirea erorii debazare presupune parcurgerea următoarelor etape:

- determinarea vectorului de poz iţie Lb [32]:


44/187


152

l k

D AB AOBOL

b , (3.24)

- determinarea erorii de bazare bb [32]:

l

D

bb T k

T , (3.25)

în care T l reprezintă toleranţa la dimensiunea l . În cazul schemei de bazare prezentate în figura 3.33, dispozitiv

cu dorn conic mobil şi suprafaţă de reazem fixă, se obţin următoarele erori de bazare:

- pentru dimensiunea a, eroarea de bazare va fi:

0ba ; (3.26)

- pentru dimensiunea b, eroarea de bazare va fi:

l bb T . (3.27)

Fig. 3.33. Bazarea dupăalezaj conic mobil.

a, b, l – dimensiuni prescrise;Br a – baza de referinţă

corespunzătoare dimensiuniia; B.t.a. – baza tehnologică de

aşezare.

Aplicaţie A.3. Să se stabilească eroarea de bazare pentru prelucrarea dimensiunilor a = 20(0,10) mm şi b = 60(0,20) mm, încazul bazării după alezaj conic (fig. 3.32 ), cunoscând căD = 80(0,2) mm, d = 40(0,2) mm şi l = 80(0,2) mm. Prelucrarea


45/187


153

mecanică se realizează prin reglarea la dimensiuni. Conform metodologiei prezentate erorile de bazare vor fi:

80,0

80

408040,0

l

d DT

k T DD

ba mm, (3.28)

0,140,0

80

4080

40,0

l

D

l

D

bb T

l

d D

T T

k

T mm. (3.29)

Se constată că nici una din cotele prelucrate nu se pot executacu precizia cerută (deoarece eroarea de bazare este mai maredecât toleranţa prescrisă). În această situaţie se va modifica schemade bazare sau se vor recalcula toleranţele dimensiunilor.

D. Bazarea pieselor tip corpuri de maşini . Pentru stabilirea erorii de bazare în cazul pieselor tip corpuri

de maşini, se aplică metodologia generală de calcul prezentată înparagraful 3.2.3. Pentru exemplificare se consideră prelucrareamecanică în scopul obţinerii dimensiunilor a, b şi h ale unui corp de

lagăr prezentat în figura 3.34. Cunoscând că precizia de pr elucrareeste e = 0,10 mm, T A = T B = 0,15 mm să se determine preciziamaximă ce se poate obţine în cazul prelucrării bosajelor la cotele a,b şi h. Prelucrarea se poate efectua utilizând suprafeţele de ghidareS1 şi S2, rezemarea piesei făcându-se pe supr afaţa S3, conformtabelului 3.7.

De asemenea, altă variantă de bazare presupune bazarea pesuprafaţa de aşezare S3 şi două bucşe de ghidare conformtabelului 3.8.


46/187


154

Fig. 3.34. Orientarea unui corp de lagăr în scopul prelucrării mecanice: S1, S2 – suprafaţă de ghidare; S3 – suprafaţă de aşezare;

A, B – dimensiuni constructive; a, b, h – dimensiuni tehnologice.


47/187


155

Tabelul 3.7. Bazarea utilizând bazele ajutătoare S1 şi S2.

Nr.crt.

Schiţa aşezării Relaţii de calcul

0 1 2A. Prelucrarea utilizând bazele ajutătoare S 1 şi S 2

A.1.Prelucrarea cotei a

c + a – A = 0a = A – c ba = T A = 0,15 mmT a = ba + e = 0,15 + 0,10 = 0,25 mm

A.2. Prelucrarea cotei b

c + b – a + A – B = 0b = B – A + a – c bb = T B + T A + T a = 0,15 + 0,15 +

+ 0,25 = 0,55 mmT b = bb + e = 0,55 + 0,10 = 0,65 mm


48/187


156


0 1 2 A.3. Prelucrarea cotei h

c – h + b – a + A – B = 0h = c + b – a + A – B bh = T b + T a + T A + T B = 0,25 + 0,65

+ 0,15 + 0,15 = 1,20 mmT h = bh + e = 1,20 + 0,10 = 1,30 mm

B. Prelucrarea utilizând baza unică S 1 B.1. Prelucrarea cotei a – se realizează conform cazului A.1. B.2. Prelucrarea cotei b

– c + b – a + A = 0b = c + a – A bb = T A + T a = 0,15 + 0,25 = 0,40mmT b = bb + e = 0,40 + 0,10 = 0,50 mm


49/187


157


0 1 2B.3. Prelucrarea cotei h

– c – h + b – a + A = 0h = – c + b – a + A

bh = T b + T a + T A = 0,50 +0,25 + 0,15 = 0,90 mmT h = bh + e = 0,90 + 0,10 = 1,0mm

Tabelul 3.8. Bazarea pe suprafaţa de reazem şi două bucşe de ghidare.

Nr.crt.

Schiţa aşezării Relaţii de calcul

0 1 2Bazarea pe suprafaţa de reazem şi două bucşe de ghidare

1.

Prelucrarea cotei a

c’ + a – A’ = 0

a = A’ – c’ ba = T A’ = 0,10 mmT a = ba + e = 0,10 + 0,10 == 0,20 mm

Notaţii:SG – suprafaţă de ghidare; SP – suprafaţa prelucrată.


50/187


158


0 1 22.

Prelucrarea cotei b

c’ + b – a – A’ = 0b = a + A’ – c’bb = T a + T A’ = 0,20 + 0,10 =

0,30 mmT

b =

bb +

e = 0,30 + 0,10 =

0,40 mm

Notaţii:SG – suprafaţă de ghidare;SP – suprafaţa prelucrată.

3.Prelucrarea cotei h

c’ – h + b – a – A’ = 0h = c’ + b – a – A’ bh = T a + T b + T A’ = 0,20 +

0,40 + 0,10 = 0,70mmT h = bh + e = 0,70 + 0,10 =

0,80 mm

Notaţii:SG – suprafaţă de ghidare; SP – suprafaţa prelucrată.


51/187


159

3.2.5. CRITERII DE ALEGERE A BAZELOR

Condiţiile tehnice impuse prelucrării mecanice prin aşchieretrebuie să definească precis poziţia suprafeţelor ce se prelucreazăfaţă de celelalte suprafeţe ale piesei.

Remarcă. Nu se iau în considerare condiţiile tehnice ce depind directde dimensiunea sculei aşchietoare, diametrele găuri lor, dimensiunile canaleloretc., realizarea acestora nedepinzând direct de bazare.

Bazele se identifică în funcţie de condiţiile tehnice impuse,pentru care se utilizează bazele fundamentale cât şi cele ajutătoare.Dacă se utilizează o bază ajutătoare, este necesar să se calculezemărimea erorilor de bazare reale (ε b,r ) care se compară cu erorile debazare admisibile (ε b,a).

Se disting două cazuri: d acă (ε b,r ≤ ε b,a) mărimea erorilor de bazare reale este mai

mică decât eroarea de bazare admisibilă, atunci schema adoptatăpentru bazare şi fixare este corespunzătoare;

dacă (ε b,r > ε b,a) eroarea de bazare reală este mai mare,decât eroarea admisibilă, atunci schema de bazare şi fixare estenecorespunzătoare. Așadar, trebuie aleasă o altă schemă sau se schimbă toleranţele unor cote, dacă este posibil, pentru a putearealiza toleranţa dimensiunii la prelucrarea respectivă.

Dimensiunile de bază trebuie determinate de tehnolog înurmătoarele cazuri:

când nu sunt date în desenul piesei sau sunt date cadimensiuni libere fără toleranţe;

când toleranţele lor, prescrise în desenul piesei, dau eroride bazare mai mari decât cele admisibile.

Determinarea dimensiunilor de bază nu prezintă dificultăţidacă în timpul prelucrării trebuie respectate dimensiuniindependente. În acest caz, din relaţia [32]:

admisr b

,, (3.30)

se deduce valoarea toleranţei la dimensiunea de bază. Dacă prin prelucrare trebuie să se asigure respectarea unor

dimensiuni legate între ele, dimensiunea de bază se determină cu


52/187


160

ajutorul lanţurilor de dimensiuni (conform tabelelor 3.7 și 3.8).Simplificarea şi creşterea preciziei procesului tehnologic se

realizează aplicând principiul unificării bazelor și folosirii unui număr

minim de baze tehnologice. Totuşi, în cazul unor piese complicateeste inevitabilă folosirea mai multor baze tehnologice. La început seimpune folosirea unei baze tehnologice brute, a unei suprafeţeneprelucrate. La operaţiile următoare se trece la bazele prelucrate.

La alegerea bazelor brute pot fi făcute următoarelerecomandări generale:

1) dacă piesa nu se prelucrează pe toate suprafețele, atuncise va utiliza ca primă bază suprafaţa ce va rămâne brută în piesafinită și care are abateri minime faţă de suprafeţele prelucrate;

2) dacă piesa se prelucrează pe toate suprafețele trebuiefolosită ca primă bază suprafaţa care are adaosul de prelucrareminim, deoarece pericolul de rebut din cauza adaosului insuficientde prelucrare va fi minim;

3) baza trebuie considerată o suprafaţă ce se obţine în modsigur în timpul executării semifabricatului (de exemplu, la pieseleturnate, suprafeţele date de model şi nu de miez);

4) suprafeţele considerate ca baze brute trebuie să fie suficientde întinse, să aibă macro şi microneregularităţi cât mai mici şi să

permită o fixare sigură a piesei în dispozitiv. La alegerea bazelor prelucrate se recomandă:1) folosirea cu precădere a bazelor fundamentale;2) trecerea de la o bază la alta trebuie să asigure reducerea

adaosurilor de prelucrare şi a toleranţelor între operaţii şi creştereapreciziei prelucrării mecanice;

3) aplicarea principiul drumului minim, folosind un numărminim de baze;

4) bazele alese trebuie să permită construcţia unor dispozitivesimple, ieftine şi de mare randament, fixarea comodă şi sigură apieselor fără deformaţii și abateri.

Așadar, bazele tehnologice de verificare se utilizează laproducţia individuală, bazele tehnologice de reazem se utilizează laproducţia de serie și la aplicarea principiului diferenţierii operaţiilor,iar bazele tehnologice de reglare la producţia de serie sau de masăşi la aplicarea principiului concentrării operaţiilor.


53/187


161

3.3. ANALIZA DIMENSIONALĂ

3.3.1. RELAȚII DIMENSIONALE. IERARHIARELAȚIILOR DIMENSIONALE

La realizarea unui produs (piesă, subansamblu, ansamblu,aparat, mașină, utilaj etc.) în funcție de natura, destinația și utilitatealui, se parcurg trei etape principale (fig. 3.35):

cercetare- concepție-proiectare:

fabricație (execuție, montaj); exploatare.

Fig. 3.35. Etapele de realizare a unui produs.

Proiectantul , pe baza cerinţelor funcţionale şi de exploatare, acalculelor și considerentelor constructive, ţinând seama de cerinţele

tehnologice, proiectează utilajul şi piesele (reperele) componente,stabilind, pe lângă alte prescripţii, parametrii dimensionali aiacestora. Dimensiunile cu toleranţele respective cotate pe desenulpiesei sunt dimensiuni construc t ive .

Tehnologul , pe baza desenelor de execuție şi a condiţiilortehnice primite de la proiectant, proiectează procesul tehnologic deexecuție a produsului, stabilind dimensiunile şi toleranţele defabricaţie – dimensiuni tehnologice – pentru toate etapeleprocesului tehnologic, de la semifabricate până la produsul finit,

CercetareConcepțieProiectare

Fabricație (execuție, montaj,probe încercări)

Exploatare (acțiuni dementenanță, îmbunătățiri etc.)

Cerințeimpusede piață

Proiect deexecuție

Produsul fizicrealizat

Deprecierea

fizică și moralăa produsului


54/187


162

dimensiunile şi toleranţele putând fi intermediare sau finale.

Remarcă. Stabilirea dimensiunilor diametrale nu prezintă de obiceidificul tăţi, existând pentru acestea prescripţii în standarde şi normative. Înschimb, stabilirea dimensiunilor liniare, c e determină distanţele între axele șiîntre suprafeţele pieselor şi a dimensiunilor unghiulare (corelaţii ), a poziţiilorrelative ale acestora ( paralelism, perpendicularitate etc.) prezintă dificultăţi,datorită interdependenţei lor.

Analiza dimensională se ocupă de analiza legăturilordimensionale, adică de dimensiunile şi corelaţiile dimensiunilor, lacare modificarea dimensiunilor sau a corelaţiilor unui element atragedupă sine modificarea cel puţin a unei alte dimensiuni sau corelaţii.

Analiza dimensională se poate aplica pe următoarele trepte (fig. 3.36):

1) analiza di mensională a montaju lu i (ansamblulu i );2) analiza dimensională a piesei ;3) analiza dimensională a procesului tehnologic .

Fig. 3.36. Analiza dimensională.

În cadrul analizei dimensionale, dimensiunile și corelaţiile sestabilesc pe bază de calcul, aplicând teoria lanţurilor de dimensiuni.

Analiza dimensională a ansamblului (montajului) şi a pieselorpoate fi efectuată atât de proiectant, cât şi de tehnolog, pe cândanaliza dimensională a proceselor tehnologice se realizează numaide către tehnolog.

La rezolvarea lanţurilor de dimensiuni pot să apară douăprobleme care se cer a fi rezolvate:

1) Problema de proiectare (inversă) apare atunci când se

Anal iza

dimensională

Anal iza di mensională a montajului(ansamblu lu i ) ce stabileşte legăturiledimensionale între reperele (piesele) componente ale ansamblului.

Analiza dimensională a piesei carestabileşte legăturile dimensionale întreelementele aceleia i iese.

Analiza dimensională a procesuluitehnologic ce stabileşte legăturiledimensionale pe toate treptele procesuluitehnologic de prelucrare mecanică a

iesei.


55/187


163

cunosc valorile dimensiunilor şi abaterilor admisibile (toleranţelor)ale elementului de închidere și se cere determinarea dimensiunilornominale şi abaterilor admisibile ale elementelor lanţului de

dimensiuni; această problemă poate fi pusă atât proiectantului, cât şitehnologului.

2) Problema de veri f icare (directă) apare atunci când secunosc valorile dimensiunilor şi abaterilor admisibile (toleranţelor)ale elementelor componente ale lanţului de dimensiuni și se ceredeterminarea dimensiunilor nominale şi abater ilor admisibile aleelementului de închidere; această problemă se rezolvă de obicei decătre tehnolog.

3.3.2. ANALIZA DIMENSIONALĂ A MONTAJULUI

A. Tipuri de lanţuri de dimensiuni de montaj. Analiza dimensională a montajului (ansamblului) se efectuează

la proiectarea acestuia, la analiza tehnologicităţii construcţiei şi laproiectarea procesului tehnologic de montaj. În acest scop seutilizează lanţurile de dimensiuni de monta j. Acestea sunt determinatede distanţele între bazele de monta j, adică între suprafeţele prin carepiesele se orientează şi se asamblează între ele.

Elementele lanţului de dimensiuni de monta j pot fidimensiunile pieselor, de obicei câte o dimensiune din fiecare piesă,sau parametrii dimensionali ai mecanismului.

Tipurile de lanţu r i de dimensiuni de montaj pot fi:a) Lanţuri de dimensiuni obişnuite utilizate la asamblări le fixe

(fig. 3.37 – tabelul 3.9). Ecuația lanțului de dimensiuni poate fiexprimată sub una din formele (în conformitate cu elementele

lanțului de dimensiuni prezentat în figura 3.37):0),,,,,(

54321 R A A A A Af ;

0)(32154

R A A A A A ; (3.31)

)(32154

A A A A AR .

b) Lanţuri de dimensiuni obținute la asamblarea pieselorconjugate cum ar fi îmbinările cu joc (fig. 3.38 – tabelul 3.10), custrângere sau intermediare la care elementul de închidere poate fi


56/187


164

jocul J sau strângerea S. Ecuația lanțului de dimensiuni poate fiexprimată sub una din formele:

0),,( R B Af ;

0)( R B A ; (3.32)B AR .

Tabelul 3.9. Lanţuri de dimensiuni obişnuite utilizate la asamblările fixe.

Fig. 3.37. Lanțul de dimensiuni la asamblarea unui arbore: 1 – arbore; 2 – bucșă; 3 – carcasă; A4, A5 – dimensiuni măritoare; A1, A2, A3 – dimensiuni reducătoare; R – elementul de închidere .

Shema lanțului de dimensiuni Relații de calcul

)( min,3min,2min,1max,5max,4max A A A A AR )( max,3max,2max,1min,5min,4min A A A A AR


57/187


165

În practică pot să apară două cazuri: - dacă A > B, atunci la asamblarea celor două repere se obține

o asamblare cu joc (R > 0).

- dacă A < B, atunci la asamblarea celor două repere se obțineo asamblare cu strângere (R < 0).

În figura 3.39 se prezintă lanțul de dimensiuni de asamblare apieselor componente ale unui rulment radial-axial cu bile(tabelul 3.11). Elementul de închidere R este jocul funcțional alrulmentului. În acest caz ecuația lanțului de dimensiuni poate fiexprimată sub una din formele:

0),,,( f cr c c

J d d Df ;

0)2( f cr c c

J d d D ; (3.33)

)2(cr c c f

d d DJ .

Tabelul 3.10. Lanţuri de dimensiuni obținute la asamblarea pieselor conjugate.

Fig. 3.38. Asamblarea unui arbore cu unalezaj – schema de montaj:

1 – alezaj; 2 – arbore; A – dimensiune măritoare;

B – dimensiune reducătoare; R – elementul de închidere .

Schema lanțului de dimensiuni

În practică pot să apară două cazuri: 1. Dacă A > B, atunci la asamblarea

celor două repere se obține oasamblare cu joc (R > 0).

B AJ maxminmin B AJ minmaxmax B AJ

2. Dacă A < B, atunci laasamblarea celor două repere seobține o asamblare cu strângere

(R < 0). ABS maxminmin ABS minmaxmax ABS

A

RB


58/187


166

Tabelul 3.11. Lanțul de dimensiuni al unui rulment radial-axial cu bile.

Fig. 3.39. Lanțul de dimensiuni a unui rulmentradial-axial cu bile – schema de montaj:a – schema constructivă a rulmentului;

b – schema lanțului de dimensiuni. Dc – diametrul căii de rulare al inelului exterior; d c – di ametrul căii de rulare al inelului interior;

d cr – diametrul corpului de rulare;J f – jocul funcțional al rulmentului;

A1, A2, A3, A – elementele lațului de dimensiuni;

R a – elementul de închidere.

1)Schema lanțului dedimensiuni

2)Stabilirea relațiilor decalcul pentru determinarea

mărimii elementului de închidere

)2( min,min,max,max, cr c c f d d DJ )2( max,max,min,min, cr c c f d d DJ

c) Lanţuri de dimensiuni obținute la asamblarea construcţiilormai complicate în care baza de montaj a asamblării este o îmbinarecu joc – tabe lul 3.12 (de exemplu, lanţurile de dimensiuni cedetermină jocul longitudinal în lagărele unui arbore cotit – figura3.40, [32]).

dcr

Dc

dc dcr J f


59/187


167

Tabelul 3.12. Lanţuri de dimensiuni obținute la asamblareaconstrucţiilor mai complicate.

Piesele A și B au contact pe

suprafeţele a1b1

Piesele A și B au contact pe

suprafeţele a2b2

Schema lanțului de dimensiuni

Rezolvarea lanțului de dimensiuni prin metoda algebrică, problema directă 011 R AB

11 ABR

min1max1max11 ABR ba

max1min1min11 ABR

ba

01001 R A ABB

1001 A ABBR

min1min0max0max1max22 A ABBR ba

max1max0min0min1min22 A ABBR

ba

Stabilirea relațiilor de calcul pentru determinarea mărimii elementului de înch idere, R

min1max1maxmaxmaxmax112211 ),max( ABR R R R bababa

max1max0min0min1minminminmin222211 ),min( A ABBR R R R

bababa

Fig. 3.40. Lanţurile de dimensiuni ce determină jocul longitudinal în lagăreleunui arbore cotit.

În figura 3.40 cele două piese ale ansamblului sunt notate cu A și B. Piesele (A, B) pot avea contact după suprafeţele a1b1 sau

R A1

B1

R

B1 B 0

A1 A0


60/187


168

a2b2 (tabelul 3.12). Poziţia relativă a pieselor A şi B este determinatăde dimensiunile conjugate A0 şi B0.

B. Interdependența lanțurilor de dimensiuni demontaj [32].Lanţurile de dimensiuni de montaj sunt de obicei legate între

ele. Această legătură poate fi realizată în trei moduri: piesă,printr-un element comun sau prin elementul de închidere.

1. În cazul legăturii prin piesă, aceeaşi piesă participă prindiferiţi par

tehnologia si fabricarea utilajului petrolier

Documents