tol_cap. 04_forma_2011_2012_mart 2012

TOLERANE I CONTROL TEHNIC

206A. Vian, N. Ionescu, TOLERANE - Bazele proiectrii i prescrierii preciziei produselor

14Prof. Dr. Ing. A. Vian, Conf. Dr. Ing. N. Ionescu, Tolerane, Capitolul 4. Prescrierea preciziei formei macrogeometrice a suprafeelor - Rezumat

Universitatea Politehnica din Bucureti

Prof. Dr. Ing. Aurelian VIAN, Conf. Dr. Ing. Nicolae IONESCU

Tolerane

( Pentru uzul studenilor (Partea nti

Bazele teoretice ale prescrierii preciziei caracteristicilor constructive ale produselor

Capitolul 4Prescrierea preciziei formei macrogeometrice a suprafeelor

( Rezumat (Bucureti, UPB, Catedra TCM

Capitolul 4Prescrierea preciziei formei macrogeometrice a suprafeelor

Noiuni lmuritoare privind starea i forma macrogeometric a suprafeelor

a. Definirea strii i formei suprafeelorI. Starea suprafeelor este definit, conform STAS 5.730/1-85, prin dou aspecte eseniale, i anume:

1. Starea geometric, caracterizat de abaterile geometrice ale suprafeei reale n raport de starea definit geometric n documentaia tehnic;

2. Starea fizico-chimic, definit de caracteristicile fizico-chimice ale stratului superficial al suprafeei reale n raport de starea definit prin documentaia tehnic.

II. Forma este o caracteristic constructiv geometric care se refer la profilele suprafeelor, la muchii i la suprafee. Profilul este conturul rezultat prin intersecia unei suprafee cu un plan.

b. Clasificarea i reprezentarea abaterilor formei suprafeelor. Aspectele formei suprafeelor I. n funcie de ordinul de mrime al abaterilor efective de form, exist:

1. Form macrogeometric, determinat de abaterile de ordinul 1 i 2, respectiv (fig. 4.1): Abateri de ordinul 1, denumite abateri de form;

Abateri de ordinul 2, denumite ondulaii i definite ca fiind ansamblul neregularitilor periodice care formeaz abaterile geometrice de ordinul 2 i al cror pas este de cteva ori mai mare dect adncimea lor.

Fig. 4.1. Reprezentarea profilului de ordinul 1, cu abateri de ordinul 1 abateri de form macrogeometric, i a profilului de ordinul 2, cu abateri de ordinul 2 ondulaiile suprafeei

2. Form microgeometric, determinat de abaterile de ordinul 3 i 4, respectiv (fig. 4.2): Abateri de ordinul 3, i anume striaiile i rizurile, care pot fi periodice sau pseudo - periodice;

Abateri de ordinul 4, precum smulgerile, urmele sculelor, golurile, porii etc., care sunt aperiodice. Abaterile de ordinul 3 i 4 constituie rugozitatea suprafeelor sau a muchiilor.

Fig. 4.2. Reprezentarea profilelor cu abateri de ordinul 3 i 4 ale suprafeelor rugozitatea suprafeelor

II. Din punct de vedere al elementelor geometrice la care se refer, exist:

1. Forma profilelor suprafeelor i forma muchiilor, definit de urmtoarele condiii: Rectilinitatea profilului, definit de abaterea de form de la rectilinitate i limitat prin tolerana la rectilinitate, simbol: ; Circularitatea profilului, definit de abaterea de form de la circularitate i limitat prin tolerana la circularitate, simbol: ; Forma dat a profilului, definit de abaterea de form de la forma dat a profilului i limitat prin tolerana la forma dat a profilului, simbol: .2. Forma suprafeelor propriu-zise, definit de urmtoarele condiii: Planitatea suprafeei, definit de abaterea de form de la planitate i limitat prin tolerana la planitate, simbol: ; Cilindricitatea suprafeei, definit de abaterea de form de la cilindricitate i limitat prin tolerana la cilindricitate, simbol: ; Forma dat a suprafeei, definit de abaterea de form de la forma dat a suprafeei i limitat prin tolerana la forma dat a suprafeei, simbol: .c. Modul de prescriere a preciziei formei macrogeometrice pe baza toleranei individuale

Prescrierea preciziei formei macrogeometrice pe baza toleranei individuale se face, pentru toate cele ase condiii, respectiv rectilinitate, circularitate, forma dat a profilului, planitate, cilindricitate i forma dat a suprafeei, prin indicarea toleranei i a dimensiunii de referin ntr-un dreptunghi, denumit cadru de toleran, care are cel dou csue i n care se nscriu, n ordine, dup caz, trei elemente caracteristice, i anume:

n prima csu simbolul toleranei geometrice individuale de form macrogeometric;

n a doua csu valoarea toleranei individuale, urmat sau nu de lungimea de referin, exemple: sau .4.1. Prescrierea preciziei la rectilinitateA. Mrimile care determin precizia prescris la rectilinitate: Definiii, simbolizare, reprezentare i stabilire valoriConform STAS 7.384-85, principalele mrimi sunt:I. Profilul geometric sau nominal rectiliniu: profil rectiliniu, fr abateri, prescris n desene.

II. Lungimea de referin: lungime n limitele creia se determin abaterea efectiv de la rectilinitate i se prescrie tolerana la rectilinitate. Lungimea de referin poate fi:

ntreaga lungime considerat a profilului real sau a muchiei, cnd lungimea de referin nu se nscrie;

O poriune determinat a lungimii (dimensiunii) considerate, cnd lungimea de referin se nscrie.

III. Dreapta adiacent: dreapt fr abateri, tangent la profilul rectiliniu real i aezat astfel nct distana maxim dintre aceasta i profilul real s aib valoarea cea mai mic posibil (fig. 4.3). Figura 4.3. Mrimi care determin precizia prescris la rectilinitate zona de toleran n cazul 1

IV. Tolerana la rectilinitate: valoarea maxim admis a abaterii efective de la rectilinitate.

Factorii de influen i stabilirea valorilor toleranelor individuale i generale la rectilinitate

1. Lungimea de referin, cu creterea creia valorile toleranelor cresc;

2. Precizia la rectilinitate, cu creterea creia valorile toleranelor scad:

Pentru toleranele individuale, simbol se definesc 12 clase de precizie: I, II, III,., XII;

Pentru toleranele generale se definesc 3 clase de tolerane generale: H, K i L.

3. Toleranele individuale i generale pot fi independente sau dependente de dimensiune, pe baza:

Principiului maximului de material, simbolizat cu simbolul ;

Condiiei de nfurtoare, simbolizat cu simbolul .

V. Zona de toleran la rectilinitate, care, dup caz, este cuprins:

1. ntre dreapta adiacent i o dreapt paralel cu aceasta, cnd se prescrie toleran ntr-o singur direcie (fig. 4.3);

2. ntr-o zon paralelipipedic, cnd se prescrie toleran n dou direcii reciproc perpendiculare (fig. 4.4). Figura 4.4. Zona de toleran la rectilinitate, cazul 2

3. ntr-o zon cilindric, cnd se prescrie toleran n toate direciile i este precedat de simbolul ( (fig. 4.5).

Figura 4.5. Zona de toleran la rectilinitate, cazul 3B. nscrierea n desene a preciziei la rectilinitate Criterii de nscriere:

1. Tipul toleranelor: tolerane individuale sau tolerane generale independente de dimensiune, cazurile a i b.2. Dependena toleranelor de dimensiune: tolerane individuale sau generale dependente, cazurile c i d.a. nscrierea preciziei pe baza toleranelor individuale independente de dimensiune

1. nscrierea preciziei ntr-o singur direcie

nscriere n desen Interpretare

Fig. 4.6Orice linie de pe suprafaa superioar, paralel cu planul de proiecie n care este indicat tolerana, trebuie s se afle ntre dou drepte paralele avnd distana dintre ele egal cu tolerana la rectilinitate de 0,1 mm.

2. nscrierea preciziei n dou direcii reciproc perpendiculare nscriere n desen Interpretare

Fig. 4.7Axa barei trebuie s fie cuprins ntr-o zon paralelipipedic avnd dimensiunile seciunii egale cu toleranele la rectilinitate de 0,1 mm pe direcia vertical i 0,2 mm pe direcie orizontal

3. nscrierea preciziei n toate direciile nscriere n desen Interpretare

Fig. 4.8Axa cilindrului tolerat trebuie s fie cuprins ntr-o zon cilindric avnd diametrul egal cu tolerana la rectilinitate de 0,08 mm

b. nscrierea preciziei pe baza toleranelor generale independente de dimensiune

Conform standardului SR EN 22.768-2/1995, ISO 2768-2, nscrierea preciziei pe baza toleranelor generale independente de dimensiune se face, numai pentru rectilinitate i planitate.

n acest caz, deasupra indicatorului desenului trebuie nscris meniunea Tolerane generale ISO 2768, urmat de clasa de toleran pentru dimensiuni liniare i unghiulare (f, m, c sau v) i de clasa de toleran pentru forma macrogeometric (H, K sau L).

Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - mK (H, K sau L)..

c. nscrierea preciziei pe baza toleranelor individuale dependente de dimensiune

Se poate face n dou moduri, respectiv:

1. Pe baza principiului maximului de material, simbolizat cu simbolul ;

2. Pe baza condiiei de nfurtoare, simbolizat cu simbolul .

c1. nscrierea preciziei pe baza principiului maximului de material

Figura 4.9Principiul se simbolizeaz cu simbolul care se nscris dup valoarea toleranei individuale i se interpreteaz astfel (fig. 4.9):

Cnd arborele este la dimensiunea de maxim de material de 10mm, tolerana la rectilinitate este cea prescris, adic 0,01 mm;

Cnd arborele este la dimensiunea de minim de material de 9,95 mm tolerana la rectilinitate este egal cu suma dintre tolerana individual la rectilinitate prescris i tolerana la dimensiune, adic tolerana dependent este: T = 0,01 + 0,05 = 0,06 mm.

Concluzie: Prin aplicarea acestui principiu are loc un transfer al toleranei dimensionale la tolerana de form, aceasta variind practic n funcie de valoarea efectiv care se obine la dimensiune, de la cea prescris de 0,01 mm la cea maxim admis de 0,06 mm.

c2. nscrierea preciziei pe baza condiiei de nfurtoareAceast condiie se simbolizeaz cu simbolul , care se nscrie dup valorile abaterilor limit i se bazeaz pe dependena dintre forma unui element geometric i dimensiunea sa local (fig. 4.11).

Condiia stabilete c nfurtoare de form ideal, avnd dimensiunile la maximum de material, nu trebuie depit, adic profilul sau suprafaa, reale sau efective, se pot gsi ntre dimensiunea minim i maxim, respectiv au o toleran de form macrogeometric egal cu tolerana dimensiunii.

nscriere n desenInterpretare

Figura 4.10Figura 4.11

Interpretarea aplicrii condiiei de nfurtoare pentru exemplul prezentat n figura 4.10 este urmtoarea (fig. 4.11):

Profilul i suprafaa arborelui cilindric nu trebuie s depeasc nfurtoarea de form ideal la dimensiunea maximului de material de 10;

Fiecare diametru local real al arborelui trebuie s rmn n tolerana dimensional de 0,05 mm adic poate varia ntre 9,95 mm i 10 (fig. 4.11);

d. nscrierea preciziei pe baza toleranelor generale dependente de dimensiune

n cazurile n care trebuie aplicat principiul maximului de material, atunci la meniunea general indicat n exemplul de mai sus trebuie adugat simbolul M [59].

Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - mK - M (H, K sau L)..

4.2. Prescrierea preciziei la circularitate

A. Mrimile care determin precizia prescris la circularitate: Definiii, simbolizare, reprezentare i stabilire valoriConform standardului 7384-85 principalele mrimi sunt:

I. Profilul geometric sau nominal circular: profil circular, fr abateri, prescris n desene.

II. Diametrul de referin: diametru n limitele cruia se determin abaterea efectiv de la circularitate i se prescrie tolerana la circularitate.

III. Cercul adiacent: cerc fr abateri, cu diametrul minim, circumscris seciunii transversale a suprafeei exterioare reale, la suprafee tip arbore, respectiv cerc cu diametrul maxim, nscris n seciunea transversal a suprafeei interioare reale, la suprafee tip alezaj (fig. 4.12 i fig. 4.13).

Fig. 4.12. Mrimi care deter. precizia pres la circul, ptr arbori

Fig. 4.13. Mrimi care deter. precizia pres la circul, ptr alezaje

IV. Tolerana la circularitate: valoarea maxim admis a abaterii efective de la circularitate.

Factorii de influen i stabilirea valorilor toleranelor individuale i generale la circularitate

1. Diametrul de referin, cu creterea cruia valorile toleranelor cresc;

2. Precizia la circularitate, cu creterea creia valorile toleranelor scad:

Pentru toleranele individuale, simbol se definesc 12 clase de precizie: I, II, III,., XII; Pentru toleranele generale se definesc 3 clase de tolerane generale: H, K i L.



V. Condiiei de nfurtoare, simbolizat cu simbolul .

VI. Zona de toleran la circularitate, care, n planul considerat, este cuprins ntre cercul adiacent i un cerc concentric cu acesta, avnd raza mai mic-la arbori, sau mai mare - la alezaje, cu valoarea toleranei la circularitate T (fig. 4.12 i fig. 4.13).

B. nscrierea n desene a preciziei la circularitate Criterii de nscriere:



Fig. 4. 14n fiecare seciune dreapt, diametrul exterior al suprafeei trebuie s fie cuprins ntre dou cercuri coplanare, concentrice, care au diferena radial egal cu tolerana la circularitate nscris de 0,03 mm sau de 0,1 mm


Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - mK. (H, K sau L).

4.3. Prescrierea preciziei la forma dat a profilului

A. Mrimile care determin precizia prescris la forma dat a profilului: Definiii, simbolizare, reprezentare i stabilire valoriConform standardului 7384-85 principalele mrimi sunt:

I. Profilul geometric sau nominal de form dat: profil de form dat, alta dect rectilinie sau circular, fr abateri, prescris n desene.

II. Lungimea de referin: lungime n limitele creia se determin abaterea efectiv de la forma dat a profilului i se prescrie tolerana la forma dat a profilului.

III. Profilul adiacent de form dat: profil fr abateri, de aceeai form cu profilul geometric sau nominal de form dat, tangent exterior la profilul real i aezat astfel nct distana dintre acesta i profilul real s aib valoarea minim (fig. 4.16).

Figura 4.15. Mrimi care determin precizia prescris la forma dat a profiluluiIV. Tolerana la forma dat a profilului: valoarea maxim admis a abaterii efective de la forma dat a profilului.

Factorii de influen i stabilirea valorilor toleranelor individuale i generale la forma dat a profilului


2. Precizia la forma dat a profilului, cu creterea creia valorile toleranelor scad:






V. Zona de toleran la forma dat a profilului, care este cuprins ntre profilul adiacent de form dat i nfurtoarea unui cerc care se rostogolete pe profilul adiacent i care are diametrul egal cu tolerana la forma dat a profilului, T (fig. 4.15).

B. nscrierea n desene a preciziei la forma dat a profilului Criterii de nscriere:



Fig. 4.16n fiecare seciune, paralel cu planul de proiecie, profilul tolerat trebuie s fie cuprins ntre profilul adiacent de form dat i nfurtoarea cercului, care are diametrul egal cu tolerana prescris la forma dat a profilului de 0,04 mm i care se rostogolete pe profilul nominal.


Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - mH. (H, K sau L).

4.4. Prescrierea preciziei la planitate

A. Mrimile care determin precizia prescris la planitate: Definiii, simbolizare, reprezentare i stabilire valoriConform standardului 7384-85 principalele mrimi sunt:

I. Planul geometric sau nominal: plan fr abateri, prescris n desene.

II. Lungimea de referin: lungime n limitele creia se determin abaterea efectiv de la planitate i se prescrie tolerana la planitate. Lungimea de referin poate fi:

ntreaga lungime i lime considerate ale suprafeei plane reale;

O poriune determinat a lungimii (dimensiunilor) considerate.

III. Planul adiacent: plan fr abateri, tangent la suprafaa plan real i aezat astfel nct distana maxim dintre acesta i suprafaa plan real s aib valoarea cea mai mic posibil (fig. 4.17).

Figura 4.17. Mrimi care determin precizia prescris la planitateIV. Tolerana la planitate: valoarea maxim admis a abaterii efective de la planitate.

Factorii de influen i stabilirea valorilor toleranelor individuale i generale la planitate


2. Precizia la planitate, cu creterea creia valorile toleranelor scad:






V. Zona de toleran la planitate, care este cuprins ntre planul adiacent i un plan paralel cu acesta, situat la o distan egal cu tolerana la planitate, T (fig. 4.17).

B. nscrierea n desene a preciziei la planitate Criterii de nscriere:



Fig. 4.18Suprafaa tolerat trebuie s fie cuprins ntre dou plane paralele avnd distana dintre ele egal cu tolerana prescris la planitate de 0,08mm.


Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - fK. (H, K sau L).

4.5. Prescrierea preciziei la cilindricitate

A. Mrimile care determin precizia prescris la cilindricitate: Definiii, simbolizare, reprezentare i stabilire valoriConform standardului 7384-85 principalele mrimi sunt:

I. Cilindrul geometric sau nominal: cilindru fr abateri, prescris n desene.

II. Lungimea de referin: lungime n limitele creia se determin abaterea efectiv de la cilindricitate i se prescrie tolerana la cilindricitate.

III. Cilindrul adiacent: cilindru fr abateri, cu diametrul minim, circumscris suprafeei cilindrice exterioare reale, la suprafee tip arbore, respectiv cilindrul cu diametrul maxim, nscris n suprafaa cilindric interioar real, la suprafee tip alezaj.

Figura 4.19. Mrimi care determin precizia prescris la cilindricitate: a - pentru arbori; b - pentru alezajeIV. Tolerana la cilindricitate: valoarea maxim admis a abaterii efective de la cilindricitate.

Factorii de influen i stabilirea valorilor toleranelor individuale i generale la cilindricitate


2. Precizia la cilindricitate, cu creterea creia valorile toleranelor scad:






V. Zona de toleran la cilindricitate, care este cuprins ntre cilindrul adiacent i un cilindru coaxial cu acesta, avnd raza mai mic - la arbori (fig. 4.19a) sau mai mare - la alezaje (fig. 4.19b), cu valoarea toleranei la cilindricitate, T.

B. nscrierea n desene a preciziei la cilindricitate Criterii de nscriere:



Fig. 4.20Suprafaa tolerat trebuie s fie cuprins ntre doi cilindri coaxiali avnd diferena radial egal cu tolerana prescris la cilindricitate de 0,1 mm.


Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - cL. (H, K sau L).

4.6. Prescrierea preciziei la forma dat a suprafeei

A. Mrimile care determin precizia prescris la forma dat a suprafeei: Definiii, simbolizare, reprezentare i stabilire valoriConform standardului 7384-85 principalele mrimi sunt:

I. Suprafaa geometric sau nominal de form dat: suprafa de form dat, alta dect plan sau cilindric, fr abateri, prescris n desene.

II. Lungimea de referin: lungime n limitele creia se determin abaterea efectiv de la forma dat a suprafeei i se prescrie tolerana la forma dat a suprafeei.

III. Suprafaa adiacent de form dat: suprafa fr abateri, de aceeai form cu suprafaa geometric sau nominal de form dat, tangent exterior la suprafaa real de form dat i aezat astfel nct distana dintre aceasta i suprafaa de form dat real s aib valoarea minim.

Fig. 4.21. Mrimi care determin precizia prescris la forma dat a suprafeei IV. Tolerana la forma dat a suprafeei: valoarea maxim admis a abaterii efective de la forma dat a suprafeei.

Factorii de influen i stabilirea valorilor toleranelor individuale i generale la forma dat a suprafeei


2. Precizia la forma dat a suprafeei, cu creterea creia valorile toleranelor scad:






V. Zona de toleran la forma dat a suprafeei, care este cuprins ntre suprafaa adiacent de form dat i nfurtoarea unei sfere care se rostogolete pe suprafaa adiacent i care are diametrul egal cu tolerana la forma dat a suprafeei, T i (fig. 4.21).

B. nscrierea n desene a preciziei la forma dat a suprafeei Criterii de nscriere:



Fig. 4.22Suprafaa tolerat trebuie s fie cuprins ntre suprafaa adiacent de form dat i nfurtoarea sferei, care are diametrul egal cu tolerana prescris la forma dat de 0,02 mm, i care se rostogolete pe suprafaa adiacent.


Exemplu: Tolerane generale ISO 2768 - mK. (H, K sau L).

Zon de toleran

( Fiecare student poate realiza o singur copie a acestui material, numai pentru uzul personal. Orice alt multiplicare / utilizare fr acordul autorului contravine legilor dreptului de autor / copyright i poate fi pedepsit n baza acestora.

tol_cap. 04_forma_2011_2012_mart 2012

Documents