curs 7 - toleranţe

Curs Tolerane Conf.univ.dr.ing. Liliana Popa

1

Curs 7

Capitolul 5

5. Precizia poziiei reciproce

5.1 Generaliti

Abaterile, respectiv toleranele de poziie, exprim precizia poziiei reciproce, prin

care se nelege gradul de coresponden dintre poziia diferitelor elemente geometrice

(puncte, axe, suprafee, etc.), obinute n urma proceselor de prelucrare i poziia acelorai

elemente geometrice, prevzute n documentaia tehnic de ctre proiectant.

Abaterile de la poziia nominal pot avea drept cauze de apariie, slaba rigiditate a

sistemului MUDSP sau adoptarea unor tehnologii greite (alegerea bazelor de aezare, a

prinderii piesei, etc.).

Abaterile ct i toleranele de poziie (tabelul 5.1) pot fi: de orientare, de poziie, de btaie.

Tabelul 5.1 Clasificarea toleranelor geometrice de poziie, orientare i btaie

Pentru studiul preciziei poziiei reciproce, este necesar definirea urmtoarelor

noiuni:

- poziia nominal este poziia suprafeei, a axei sau a profilului de simetrie,

determinat prin dimensiuni nominale, liniare sau unghiulare, fa de baza de referin sau

alt element geometric;

- orientarea nominal este orientarea suprafeei, a axei, a profilului sau a planului

de simetrie, determinat prin dimensiuni nominale, liniare sau unghiulare, fa de baza de

referin sau alt element geometric;

- baza de referin este forma geometric teoretic exact (punct, ax, plan, etc.)

fa de care se determin poziia elementului tolerat; ea poate fi determinat prin unul sau

mai multe elemente geometrice ale piesei;


2

- sistemul de baze de referin este sistemul compus din ansamblul de dou sau

mai multe baze de referin separate, utilizate ca element de referin combinat pentru un

element tolerat;

- elementul de referin este elementul real al unei piese (muchie, suprafa plan

sau cilindric, etc.) care se utilizeaz la determinarea poziiei unei baze de referin;

- abaterea de orientare este abaterea de la orientarea nominal a unei suprafee,

a axei ei, a unui profil sau a unui plan de simetrie fa de baza de referin;

Observaie: la aprecierea abaterilor de orientare nu se iau n considerare abaterile

de form ale suprafeei sau ale profilului. n aceast situaie, caracteristica real tolerat

va fi nlocuit cu cea adiacent (suprafa sau profil).

- tolerana de orientare este zona (cmpul) determinat de abaterile limit de

orientare;

- abaterea de poziie este abaterea de la poziia nominal a unei suprafee, a unei

axe, a unui profil sau a unui plan simetric fa de baza de referin;

- abaterea limit de poziie similar celei de orientare este valoarea maxim admis,

pozitiv sau negativ, a abaterii respective;

- tolerana de poziie este zona limitat de abaterile de poziie extreme;

- abaterea de btaie este diferena ntre cea mai mare i cea mai mic distan de

la punctele profilului real la baza de referin;

- tolerana de btaie este zona determinat de abaterea limit de btaie.

5.2 Abateri de orientare

Abaterile de orientare mai importante sunt:

5.2.1Abaterea de la paralelism (neparalelismul) APl se poate referi la dou drepte

situate n acelai plan, la dou drepte n spaiu, la o dreapt i un plan, la dou plane, la

un plan i o suprafa de rotaie sau ntre dou suprafee de rotaie.

n cadrul abaterilor de la paralelism cele mai ntlnite cazuri sunt prezentate n

tabelul 5.1.

Tabelul 5.1 Abaterea de la paralelism

Definiia Figura Relaii de calcul Abaterea de la paralelism a dou drepte coplanare, egal cu diferena dintre distana maxim i distana minim dintre cele dou drepte adiacente, msurat n limitele lungimii de referin (fig. 5.1.a).

APl = a - b

Abaterea de la paralelism a dou drepte n spaiu, egal cu abaterile de la paralelism ale proieciilor celor dou drepte pe dou plane reciproc perpendiculare. Unul din plane este determinat de una din drepte i un punct al celei de-a doua situat la extremitatea de referin (fig. 5.1.b).

APlx a b

APl APix APl


3

Abaterea de la paralelism a unei drepte fa de un plan, egal cu diferena dintre distana maxim i distana minim dintre dreapta adiacent i planul adiacent, msurat n limitele lungimii de referin, n planul perpendicular pe planul adiacent i care conine dreapta adiacent;

Abaterea de la paralelism a dou plane, egal cu diferena dintre distana maxim i distana minim dintre cele dou plane adiacente, msurat n limitele suprafeei de referin (fig. 5.1.c);

APl = a - b

Abaterea de la paralelism a unui plan fa de o suprafa de rotaie, egal cu diferena dintre distana maxim i cea minim ntre planul adiacent i axa suprafeei adiacente de rotaie, msurat n limitele lungimii de referin (fig. 5.1.d)

Obs. Abaterea de la paralelism a dou suprafee de rotaie, este identic cu

abaterea de la paralelism a axelor suprafeelor adiacente de rotaie, care poate fi n

acelai plan sau n plane diferite.

Tolerana la paralelism este egal cu valoarea maxim admis a abaterii de la paralelism.

5.2.2 Abaterea de la perpendicularitate (neperpendicularitatea)APd

n cadrul abaterilor de la perpendicularitate cele mai ntlnite cazuri sunt prezentate n

tabelul 5.2.

Tabelul 5.2 Abaterea de la perpendicularitate

Definiia Figura 1 Figura 2 Abaterea de la perpendicularitate a dou drepte, dou suprafee de rotaie sau o suprafa de rotaie i o dreapt, egal cu diferena dintre unghiul format de dreptele adiacente profilului real, axele suprafeelor adiacente de rotaie sau o combinaie a acestora i unghiul nominal de 90, n limitele lungimii de referin (fig. 5.2.a)


4

Abaterea de la perpendicularitate a unui plan fa de o dreapt, o suprafa de rotaie sau un plan este diferena dintre unghiul format de planul adiacent cu dreapta adiacent cu axa suprafeei adiacente de rotaie sau cu planul adiacent i unghiul nominal de 90, msurat n limitele lungimii de referin (fig. 5.2.b,c);

Abaterea de la perpendicularitate a unei drepte sau a unei suprafee de rotaie fa de un plan este egal cu diferena dintre unghiul format de dreapta adiacent sau de axa suprafeei adiacente de revoluie cu planul adiacent la suprafaa real i unghiul nominal de 90o, n limitele lungimii de referin. Practic, abaterea poate fi msurat ntr-un plan dat (fig. 5.2.d) sau n dou plane reciproc perpendiculare, prin proiecia dreptei (axei) pe aceste plane (fig. 5.2.e).

Tolerana la perpendicularitate este valoarea maxim admis a abaterii de la perpendicularitate (fig. 5.2.f).

5.2.3 Abaterea de la nclinare (APi)

Tabelul 5.3 Abaterea de la nclinare

Definiia Figura 1 Figura 2 Abaterea de la nclinare a dou drepte sau a dou suprafee de rotaie este egal cu diferena, msurat n limitele lungimii de referin, dintre unghiul format de dreptele adiacente la profilele reale, respectiv de axele suprafeelor adiacente de rotaie i unghiul nominal (fig. 5.3.a)


5

Abaterea de la nclinare a unei drepte sau a unei suprafee de rotaie fa de un plan (fig. 5.3.b);

Abaterea de la nclinare a unui plan fa de o dreapt, o suprafa de rotaie sau un plan (fig. 5.3.c)

Tolerana la nclinare este egal cu valoarea maxim a abaterii de la nclinare.

5.3 Abateri de poziie

Cele mai relevante abateri de poziie sunt: abaterea de la poziia nominal (tab.5.4),

abaterea de la concentricitate i coaxialitate (tab.5.5), abaterea de la simetrie (tab.5.6).

Tabelul 5.4 Abaterea de la poziia nominal

Definiia Figura 1 Observaii Abaterea de la poziia nominal a unei drepte sau a axei unei suprafee de rotaie, este distana maxim dintre dreapta adiacent sau axa suprafeei adiacente de rotaie i poziia nominal a acestora evaluat n limitele lungimii de referin (fig. 5.4.a)

n cazul n care lungimea de referin este egal cu zero, se determin evident, abaterea de la poziia nominal a unui punct;

Abaterea de la poziia nominal a unui plan sau a unui plan de simetrie, este distana maxim dintre planul adiacent sau planul de simetrie i poziia lor nominal msurat pe lungimea de referin (fig. 5.4.b).

Tolerana la poziia nominal este egal cu dublul valorii maxime admise a abaterii de la poziia nominal.


6

Tabelul 5.5 Abaterea de la concentricitate i coaxialitate

Definiia Figura 1 Observaii Abaterea de la concentricitate este distana dintre centrul cercului adiacent al suprafeei considerate i baza de referin (fig. 5.5.a), care poate fi: centrul unui cerc adiacent dat; axa uneia sau a mai multor suprafee adiacente date. Abaterea de la concentricitate este particulari-zarea abaterii de la coaxialitate, cnd lungimea de referin este nul.

Abaterea de la coaxialitate reprezint distana maxim dintre axa suprafeei adiacente i axa considerat ca baz de referin, msurat n limitele lungimii de referin. Baza de referin poate fi: axa uneia dintre suprafeele adiacente de rotaie (fig. 5.5.b); axa comun a dou sau mai multe suprafee adiacente de rotaie (fig. 5.5.c).

Abaterea de la coaxialitate poate avea urmtoarele situaii: Excentricitatea (dezaxarea), dac axele suprafeelor adiacente de rotaie sunt paralele (dar nu coincid) (fig. 5.5.d);

Necoaxialitatea unghiular (frngerea), dac axele suprafeelor adiacente de rotaie sunt concurente (fig. 5.5.e);

Necoaxialitatea ncruciat, atunci cnd axele suprafeelor adiacente de rotaie sunt ncruciate (fig. 5.5.f).

Tolerana la concentricitate sau la coaxialitate este egal cu dublul valorii maxime admise a abaterii de la concentricitate sau coaxialitate.


7

Tabelul 5.6 Abaterea de la simetrie

Definiia Figura 1 Observaii

Reprezint distana maxim dintre planele (axele) de simetrie ale elementelor vizate, msurat n limitele lungimii de referin sau ntr-un plan dat (fig. 5.6.a).

Tolerana la simetrie este egal cu dublul valorii maxime admise a abaterii de la simetrie.

5.4 Abateri de btaie

Cele mai relevante abateri de btaie (tab.5.7) sunt: btaia radial i btaia frontal.

Tabelul 5.7 Abaterea de btaie

Definiia Figura 1 Observaii Btaia radial reprezint diferena dintre distana maxim i cea minim de la suprafaa real la axa de rotaie de referin, msurat n limitele lungimii de referin (fig. 5.7.a). n mod normal, btaia circular radial se determin n plane perpendiculare pe axa de referin.

Btaia frontal reprezint diferena dintre distana maxim i cea minim de la suprafaa frontal real la un plan perpendicular pe axa de rotaie de referin, msurat n limitele lungimii de referin sau ale unui diametru dat (fig. 5.7.b).

Tolerana btii radiale sau frontale este valoarea maxim admis a btii circulare radiale sau frontale.


8

5.5 Reprezentare grafic

Tolerana la paralelism TPl

Tolerana (abaterea limit) la paralelismul axei alezajului superior fa de axa alezajului inferior este de 0,1 mm n planul axelor, pe toat lungimea alezajelor.

Tolerana(abaterea limit) la paralelism a axei alezajului superior fa de axa alezajului inferior este de 0,04 mm n orice direcie, pe toata lungimea alezajului.

Tolerana la perpendicularitate

TPd

Tolerana (abaterea limit) la perpendicularitate a axei fusului fa de suprafaa de aezare este de 0,25 mm, n direcie reciproc perpendicular, pe toat lungimea fusului.

Tolerana de nclinare TPi

Toleranta(abaterea limita) la unghiul de 800 a axei gurii fata de suprafaa de aezare este de 0,06mm pe toata lungimea gurii.

Tolerana la concentricitate i la coaxialitate TPc

Zona toleranei la coaxialitate este un cilindru cu diametrul 0,06 mm, coaxial cu axa comun a fusurilor (abaterea limit la coaxialitate a parii centrale fa de axa comun a fusurilor este de 0,03 mm pe toat lungimea prii centrale).


9

Tolerana la simetrie TPs

Zonele toleranelor la simetrie ale planelor de simetrie ale celor dou poriuni ale canalului sunt cuprinse ntre dou plane distanate ntre ele cu 0,1 mm i dispuse simetric fa de planul de simetrie al piesei (abaterea limit la simetrie a poriunilor ngusta i lat ale canalului este de 0,5 mm fa de limea piesei).

Tolerana la Poziia nominal TPp

Zona toleranei de poziie a axelor gurilor este cuprins intr-un paralelipiped avnd laturile bazei de 0,06 mm, respectiv 0,25 mm i coaxial cu poziia nominal (abaterea limit de la poziia nominal a axelor gurilor este de 0.125 mm n direcie vertical).

Tolerana btii radiale TBr

Btaia radial maxim admis a celor dou suprafee cilindrice fa de axa alezajului este de 0,01 mm pe toat limea suprafeelor.


10

Toate prile componente ale subansamblurilor sau ansamblurilor au ntotdeauna

dimensiuni i forme geometrice distincte. Datorit abaterilor dimensionale i abaterilor

caracteristicilor geometrice (form, orientare i poziie), pentru buna funcionare a

elementului constructiv sunt necesare tolerane care, dac sunt depite, afecteaz buna

funcionare.

Toleranele trebuie nscrise complet pe desen pentru a avea certitudinea c sunt

cuprinse toate aspectele dimensionale i geometrice ale tuturor elementelor, deci nimic nu

trebuie s rmn neclar sau la aprecierea personalului din producie sau a

compartimentului de calitate.

Orice cot, sau condiie geometric are tolerane. Ele pot s nu fie nscrise pe

desen toleranele generale sau pot fi nscrise pe desen tolerane individuale. Acestea

apar atunci cnd un element individual necesit tolerane dimensionale sau geometrice

mai mici dect cele generale.

Reglementare toleranelor generale pentru dimensiuni liniare se realizeaz prin

standardul SR EN 22768-1/1995.

n acest standard cuantificarea preciziei se face prin definirea unui numr de patru

clase de tolerane, denumite i simbolizate, n ordine descresctoare a preciziei sau a

creterii toleranelor, astfel:

- Fin, simbol f;

- Mijlocie, simbol m;

- Grosier, simbol c;

- Grosolan, simbol v.

Pentru dimensiuni sunt precizate domenii de dimensiuni liniare:

- 8 domenii, pentru toate dimensiunile liniare, cu excepia teiturilor;

- 3 domenii, pentru dimensiuni liniare asociate teiturilor.

Valorile toleranelor generale geometrice sunt indicate n standardul SR EN 22768-

2/1995.

Utilizarea toleranelor generale geometrice prezint urmtoarele avantaje:

- desenele sunt mai uor de citit i conduc la o mai bun nelegere a desenului

de ctre utilizator;

- proiectanii economisesc timp nefiind necesar s fac calcule de tolerane

detaliate, fiind suficient s cunoasc dac funcionarea permite o toleran mai

mare sau egal cu tolerana general;

- desenul permite depistarea rapid a pieselor care pot fi produse ntr-un proces

de execuie normal, aceasta facilitnd, de asemenea, conducerea sistemului

calitii prin reducerea nivelurilor de inspecie;

- clientul i furnizorul pot negocia mai rapid comenzile deoarece precizia normal

de execuie n atelier este cunoscut naintea ncheierii contractului.

O regul care poate fi respectat la prescrierea pe desen a abaterilor de form este

aceea c abaterile de form n seciune transversal i longitudinal se nscriu pe desen

numai atunci cnd valoarea maxim admis este mai mic dect tolerana la dimensiune,

fig. 5.1.


11

max

d

tmin

d

a.

AFl

AFl1

Fig.5.1

nscrierea tuturor toleranelor pe desenele de execuie ar conduce la ncrcarea

inutil a desenelor, cu toate efectele care decurg din aceasta, fig.5.2.

Fig.5.2

curs 7 - toleranţe

Documents