UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

1

3. Proiectarea asistat a unui program de control

3.1 Structura general a strategiei de msurare

Elementele strategiei generale de msurare n coordonate sunt urmtoarele: 1. Selecia entitilor geometrice pe piesa msurat; 2. Definirea bazei sau a sistemului de baze de referin utilizat la stabilirea sistemului

de coordonate pies; 3. Stabilirea orientrii piesei; 4. Stabilirea modului de fixare a piesei n vederea materializrii orientrii stabilite; 5. Calificarea (calibrarea) sculelor (palpatoarelor); 6. Stabilirea strategiei de palpare (numrul i modul de distribuie al punctelor de

palpare); 7. Crearea codului de programare al MMC; 8. Evaluarea rezultatelor msurtorii.

3.2 Selecia entitilor geometrice n principal, cerinele impuse de desenul de execuie al produsului controlat, colaborat, n general, cu cerine asociate rolului funcional al entitilor geometrice i al tehnologiei de obinere a acestora, vor determina care entiti geometrice vor fi controlate n cadrul produsului. Exist situaii n care o serie de entiti geometrice a fi controlate prezint una sau mai multe din situaiile urmtoare:

Probleme de accesibilitate;

Dimensiunile entitii conduc la rezultate imprevizibile n urma msurrii acesteia, de exemplu segmente de arc de lungime foarte mic;

Pot fi msurate optim din punct de vedere al costurilor cu ajutorul altor mijloace de msurare.

n general, se recomand ca numrul de entiti geometrice ori/sau suprafee s fie meninut ctre minimum posibil astfel nct s se menin o precizie corespunztoare. 3.2.1 Concepte i terminologie

n ultimii 30 de ani, majoritatea companiilor din ramura construciilor de maini au avut

tentina de a trece n mod gradual de la norme interne create pe baza standardelor de tip militar, naional i/sau internaional la adoptarea fie a unui standard naional (ANSI USA, DIN Germania, BS Marea Britanie) fie a standardelor internaionale din colecia ISO.

Aceast tendin de a utiliza standarde recunoscute pe plan global conduce la reduceri de costuri care altfel ar fi fost necesare pentru:

o meninerea la zi a normelor interne; o instruirea personalului i a furnizorilor; o particularizarea noilor tehnologii; o popularizarea interpretrii normelor.

Provocarea pentru companii intervine acum n alegerea standardelor care sunt cele mai potrivite aplicaiilor, produselor i serviciilor dezvoltate de ctre companie.

Trebuie luat n considerare faptul c nu toate standarde internationale ISO sunt suficient de mature i rspund complet i final la orice fel de situaie din practica industrial, cu precdere n domeniul cotrii dimensionale i tolerrii geometrice.

Astfel, aceast alegere presupune cunoaterea acestor standarde cu punerea n eviden a prilor comune dar i a interpretrilor diferite, analizndu-se care corespunde cel mai bine aplicaiilor dezvoltate de fiecare companie.

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

2

Referitor la cotarea dimensional, tolerarea geometric i evaluarea abaterilor efective, pe plan internaional exist dou opiuni larg utilizate: colecia de standarde internaionale ISO sau standardul american ANSI Y14.5M-1994. n general, ntre aceste dou standarde exist n proporie de 70% un punct de vedere comun a problematicii din domeniu, aceste procente acoperind n mod uzual cerinele de proiectare comune unei largi tipologii de piese uzuale. Dar pot exita situaii de proiecte complexe unde unul din cele dou standarde nu ofer o acoperire adecvat.

n Romnia, odat cu integrarea n Uniunea Europeane se urmrete alinierea la standardele ISO prin preluarea acestora (de exemplu SR EN ISO 1101-2006) dei standardul referitor la abaterile geometrice n vigoare este STAS 7384-85.

Organizaia internaional de standardizare ISO a propus o nou organizare a standardelor din domeniul dimensionrii i tolerrii geometrice alctuind o structur ierarhic (fig. 3.1), la baz fiind standardale uzuale aplicative. Aceast reorganizare a fost realizat cu scopul unei structurri, a unei vizualizri i a unei corelelri mai bune a reglementrilor existente, reorganizare realizat n jurul matricii GPS, matrice care reglementeaz cele 6 caracteristici ale lanului de proiectare fabricaie control:

o Indicarea n documentaia tehnic de produs; o Definirea toleranelor; o Definirea caracteristicilor sau parametrilor elementului geoemtric extras; o Evaluarea abaterilor efective ale piesei; o Cerine referitoare la echipamentul de control; o Cerine referitoare la etalonarea echipamentelor de control;

Fig. 3.1. Structura i legturile dintre standardele care reglementeaz conform ISO dimensionarea i

tolerarea geometric

n vederea inelegerii, a evalurii corectitudinii metodei de control i a cuantificrii

avantajelor i dezavantajelor fiecrei metode sunt prezentai termenii i definiiile principalelor concepte referitoare la abaterile i toleranele geometrice conform STAS 7384-85.

Tab. 3.1 Noiuni specifice preciziei de form i de poziie a suprafeelor (conform STAS 7384-85)

Suprafa geometric (suprafa nominal) Suprafaa ideal a crei form nominal este definit n desen. Suprafa real Suprafaa care delimiteaz un corp i l separ de mediul nconjurtor Suprafaa efectiv Suprafaa obinut prin msurare, apropiat de suprafaa real

ISO14638-95

Conceptul de Specificaii

Geometrice pentru

Produse (GPS)

Modele pt. prescrierea i verificare geometric

Terminologie general i definiii

Elemente utilizate n

prescriere i n verificare

ISO17450 -1 / 2005

ISO14660-1 / 1999

ISO22432

Concepte generale asociate

Principiul fundamental de tolerare

Tolerarea geometric

Baze de referin i sisteme de

baze de referin

Principiul maximului de

material

ISO8015 ISO1101 ISO5459 ISO2692

Concepte aplicative

Sta

nd

ard

e c

on

cep

tuale

S

tan

dard

e

ap

licati

ve

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

3

Suprafaa adiacent Suprafaa de aceeai form cu suprafaa geometric, tangent exterior la suprafaa real i aezat astfel nct distana dintre aceasta i suprafaa real s aib valoarea minim Plan adiacent Planul tangent la suprafaa real i aezat astfel nct distana dintre acesta i suprafaa real s aib valoarea minim Cilindru adiacent Cilindrul de diametrul minim, circumscris suprafeei exterioare reale la piese tip arbore, respectiv cilindrul de diametrul maxim, nscris suprafeei interioare reale la piese tip alezaj

Profil real Conturul rezultat prin intersecia suprafeei reale cu un plan sau din intersecia a dou suprafee reale

Profil efectiv Profilul obinut prin msurare, apropiat de cel real Profilul adiacent Profilul de aceeai form cu profilul geometric, tangent exterior la profilul real i aezat astfel nct distana dintre acesta i profilul real s aib valoarea minim Dreapta adiacent Dreapta tangent la profilul real i aezat astfel nct distana dintre aceasta i profilul real s aib valoarea cea mai mic posibil Cerc adiacent Cercul cu diametrul minim, circumscris seciunii transversale a suprafeei exterioare reale la piese tip arbore, respectiv cercul cu diametrul maxim, nscris n seciunea transversal a suprafeei interioare reale la piese tip alezaj

Abatere de form - Abaterea formei suprafeei reale fa de forma suprafeei adiacente sau abaterea formei profilului real fa de forma profilului adiacent. Mrimea abaterii de form se determin ca distana maxim dintre suprafaa efectiv i suprafaa adiacent sau dintre profilul efectiv i profilul adiacent Abaterea limit de form - Valoarea maxim admis a abaterii de form Tolerana de form - Zona determinat de abaterile limit de form Lungime de referin - Lungimea n limitele creia se determin abaterea de form, de orientare, de poziie sau de btaie. Lungimea de referin poate fi: a) ntreaga lungime considerat a profilului real sau ambele dimensiuni considerate ale suprafeei reale; b) o poriune determinat a lungimii sau dimensiunilor considerate)

Baz de referin - Form geometric teoretic exact (punct, ax, plan) fa de care se determin poziia elementului tolerat. Baza de referin poate fi definit prin unul sau mai multe elemente de referin ale piesei Sistem de baze de referin - Sistemul compus dintr-un grup de dou sau mai multe baze de referin separate, utilizat ca element de referin combinat pentru un element tolerat Baz de referin parial - Punctul, linia sau o zon limitat pe suprafaa piesei, utilizat n raport cu dispozitivele de lucru i de control, care definete bazele de referin Element de referin - Elementul real de referin al unei piese (muchie, suprafa) care este utilizat pentru determinarea poziiei unei baze de referin (poate prezenta erori care pot fi tolerate) Element de referin simulat - Suprafa real, de form i precizie corespunztoare, n contact cu elementul de referin utilizat pentru stabilirea bazelor de referin (reprezint materializarea practic a bazelor de referin)

Poziie nominal Poziia suprafeei, a axei, a profilului sau a planului de simetrie, determinat prin dimensiuni nominale liniare i (sau) unghiulare fa de baza de referin sau fa de o alt suprafa, ax, profil sau plan de simetrie

Abaterea de poziie Abaterea de la poziia nominal a unei suprafee, a axei, a unui profil sau a unui plan de simetrie fa de baza de referin sau abaterea de la poziia nominal reciproc. La aprecierea abaterilor de poziie nu se iau n considerare abaterile de form ale suprafeei sau profilului, n locul suprafeelor reale se consider suprafeele adiacente Abatere limit de poziie Abaterea maxim admis, pozitiv sau negativ, a abaterii de poziie Toleran de poziie Zona determinat de abaterile limit de poziie Orientare nominal - Orientarea suprafeei, a axei, a profilului sau a planului de simetrie, determinat prin dimensiuni nominale liniare i (sau) unghiulare fa de baza de referin sau fa de o alt suprafa, ax, profil sau plan de simetrie

Abatere de orientare - Abaterea de la orientarea nominal a unei suprafee, a axei, a unui profil sau a unui plan de simetrie fa de baza de referin sau abaterea de la orientarea nominal reciproc. La aprecierea abaterilor de orientare nu se iau n considerare abaterile de form ale suprafeei sau profilului, n locul suprafeelor reale se consider suprafeele adiacente Abatere limit de orientare - Abaterea maxim admis, pozitiv sau negativ, a abaterii de orientare Toleran de orientare - Zona determinat de abaterile limit de orientare Abatere de btaie - Diferena dintre cea mai mare i cea mai mic distan de la punctele profilului real la baza de referin Abatere limit de btaie - Valoarea maxim admis a abaterii de btaie Toleran de btaie - Zona determinat de abaterile limit de btaie

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

4

Trebuie menionat faptul c ntre diferitele standarde pe aceeai tem pot exista o serie de diferene att de nivel conceptual ct i al simbolisticii sau a modului de structurare a informaiei.

Astfel, n timp ce ISO propune un lan de standarde pentru tolerarea geometric, ANSI utilizeaz un singur standard, ANSI Y14.5M-1994, care include toate conceptele necesare. Avantajul unui document unic rezult din faptul unei actualizri a terminologiei i conceptelor la acelai moment de timp, fiind mai dificil n cazul utilizrii mai multor documente.

La nivel de simboluri utilizate la tolerarea geometric ntre ANSI i ISO exit o serie de

astfel simboluri care sunt recomandate de standard american i nu de EN-ISO (de ex.s, T, ST).

n ANSI Y14.5M doar dou din numeroasele recomandri sunt identificate ca reguli. Astfel, regula #1 are efect asupra interpretrii dimensiunii unei element geometric care are ca parametru aceast caracteristic. Acest regul, cunoscut ca principiul lui Taylor sau principiul nfuratoarei, precizeaz faptul c orice element geometric cu dimensiune trebuie s aib forma perfect atunci cnd elementul se gsete n condiia maximului de material. Cea de-a doua regul se refer la principiul independenei n raport cu dimensiunea prin faptul c tolerana geometric trebuie indeplinit indiferent de dimensiunea elementului geometric, altfel trebuind s fie indicat corespunztor pe desen prin utilizarea modificatorilor

m sau l. ntre standardul romnesc STAS i ISO exist o serie de diferene eseniale dup cum

urmeaz: o conform STAS principalul concept utilizat n tolerarea geometric este cel de abatere

geometric. n primul rnd se definete abaterea, de la paralelism de exemplu, i apoi tolerana ca fiind valoarea maxim acceptat a abaterii. n paralel este descris i zona de toleran dar care joac doar un rol secundar. n schimb, conform ISO 1101 principalul concept este cel referitor la zona de toleran. Geometria acestei zone de variaie permis a elementului geometric real (ca form i dimensiune) este definit i dac elementul tolerat se ncadreaz n aceast zon atunci condiia este ndeplinit. Conceptul de abatere geometric nu este aplicat n general. o elementul de referin n raport cu care se evalueaz abaterea de la circularitate i

cilindricitate difer conceptual ntre cele dou standarde (fig. 3.2)

Zona de variaie minim n cazul

evalurii rectilinitii ISO1101 i STAS 7384

Cerc adiacent STAS 7384 (criteriu funcional)

Cerc de referin ISO 1101

Fig. 3.2. Modul de interpretare a condiiei de minim care definete evaluarea abaterilor de form

o cea mai important diferen se afl n modul de definire a abaterilor / toleranelor de orientare i poziie relativ. n timp ce ISO1101 tolerana geometric se aplic elementului geometric real (extras), conform STAS 7384 abaterea geometric este a elementului geometric adiacent (fig. 3.3).

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

5

Fig. 3.3. Modul de interpretare a toleranei de perpendicularitate: a. prescriere; b. Interpretare ISO; c. Interpretare STAS

3.2.2 Principiul fundamental de tolerare STAS 12712 / 89

Toleranele dimensionale i toleranele geometrice indicate pe desen trebuie respectate independent una fa de alta, dac pe desen nu este impus o anumit relaie ntre acestea.

Interdependena dintre dimensiune i geometrie poate fi impus de condiia de

nfurtoare (simbol E ) sau de principiul maximului de material (simbolurile m sau l dup caz).

Astfel o toleran aplicat unei dimensiuni liniare limiteaz numai dimensiunile locale reale (msurate ntre dou puncte) ale unui element (fig. 3.4).

a. cu ublerul b. cu comparatorul c. cu micrometrul

Fig. 3.4. Scheme de msurare posibile ale dimensiunii liniare ale unei piese plan paralele

Soluia corect conform definirii actuale a conceptului de dimensiune local este cea

prezentat n fig. 3.4.c Tolerana dimensional nu limiteaz n nici un fel abaterile de form ale suprafeei

elementului geometric (fig. 3.5).

Fig. 3.5. Aplicarea principiului fundamental de tolerare 3.3 Alinierea i definirea sistemului de coordonate al piesei n vederea msurrii.

n general, este important s se stabileasc o strategie care presupune, dac este

posibil, o singur schem de orientare a piesei pentru msurarea tuturor caracteristicilor selectate. Dac sunt utilizate mai multe orientri, atunci posibilele erori din partea

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

6

operatorului n cadrul procesului de msurare pot conduce la scderea ncrederii n rezultatele finale.

Cu toate acestea, pe de alt parte, folosind mai mult o singur schem de orientare a piesei se poate mbunti exactitatea msurrii prin minimizarea utilizrii de configuraii de scule de palpare complicate.

n general, utilizatorul trebuie s foloseasc un numr minim de scheme de orientare a piesei (SOP) pentru msurarea piesei, obiectivul final fiind un singur SOP.

n practic se face, de regul, un compromis ntre vitez i precizie. Pentru a atinge exactitatea necesar pentru anumite tolerane strnse, se pot utiliza mai multe SOP-uri individuale i, prin urmare, timpul de msurare va deveni mai lung. ntotdeauna elementul luat n calcul este mrimea toleranei prescise.

Astfel, conform figurii alturate, se dorete msurarea distanei dintre centrele sferelor

A, B i C. Aceste distane se pot msoar ntr-un singur SOP, schem conform creia distana BC va avea probabil o mai mic incertitudine de msurare dect celelalte dou distane deoarece msurarea se realizeaz doar de-a lungul unei singure axe a mainii. Msurarea lungimiilor BA i AC necesit utilizarea simultan a dou axe ale mainii, prin urmare existena unei probabiliti mai mari referitoare la existena unei incertitudini de msurare mai mari. Totui, dac elementul este rotit, astfel nct celelalte distane se vor plasa tot paralel cu axa mainii, exist posibilitatea de a obine rezultate similare pentru cele trei condiii datorit existenei unei incertitudini de msurare similare.

Procedura de definire a sistemului de coordinate asociat piesei utiliznd MMC DCC

(Direct Computer Controlled) este un proces n doi pai: 1. Sunt msurate n mod manual, de ctre operatorul MMC, pe suprafeele piesei un

numr minim de puncte (teoretic maxim 6 puncte) cu scopul de a localiza piesa i a stabili un sistem de coordonate preliminar.

2. Sunt msurate n mod automat, prin program, pe suprafeele piesei puncte (pot avea aceelai localizare ca n modul manual sau pot fi complet alte puncte cazul cel mai frecvent ntlnit n practic) cu scopul de a alinia piesa cu un sistem de coordonate ortogonal plasat pe pies. Punctele msurate n mod automat sunt mai exacte i repetabile, n special cnd punctele de definire ale sistemului de baze de referin este precizat prin desen.

Odat ncheiat aceast procedur i funcie de condiiile de precizie geometric

precrise piesei, pasul urmtor va consta n msurarea elementelor de referin pentru a stabili eventualele baze de referin sau sisteme de baze de referin necesare evalurii abaterilor geometrice efective.

n definirea sistemului de coordonate al piesei se pornete de la identificarea bazelor de referin pe desen. Definiia a fost prezentat anterior, astfel: Baz de referin - Form geometric teoretic exact (punct, ax, plan) fa de care se determin poziia elementului tolerat. Baza de referin poate fi definit prin unul sau mai multe elemente de referin ale piesei Sistem de baze de referin - Sistemul compus dintr-un grup de dou sau mai multe baze de referin separate, utilizat ca element de referin combinat pentru un element tolerat Baz de referin parial - Punctul, linia sau o zon limitat pe suprafaa piesei, utilizat n raport cu

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

7

dispozitivele de lucru i de control, care definete bazele de referin Element de referin - Elementul real de referin al unei piese (muchie, suprafa) care este utilizat pentru determinarea poziiei unei baze de referin (poate prezenta erori care pot fi tolerate) Element de referin simulat - Suprafa real, de form i precizie corespunztoare, n contact cu elementul de referin utilizat pentru stabilirea bazelor de referin (reprezint materializarea practic a bazelor de referin)

I. Punct: a. Baz de referin; b. Element de referin; c. Element de referin

simulat

Ca centrul unei sfere:

Ca centrul unei guri:

Ca centrul unei seciuni circulare:

II. Dreapt: a. Baz de referin; b. Element de referin; c. Element de referin

simulat

Ca ax a unui alezaj / bosaj:

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

8

Ca ax comun a dou sau mai multor elemente geometrice:

I. Plan: a. Baz de referin; b. Element de referin; c. Element de referin simulat

Ca plan de simetrie al unui canal / bosaj cu fee plan paralele:

3.3.1 Conceptele de baze i sisteme de baze de referin i modul de

materializare a acestora

Conceptul de baze definete elemente geometrice virtuale (imaginare), adic de form ideal, asociate suprafeelor nominale i suprafeelor adiacente ale suprafeelor reale cu scopul definirii sau determinrii suprafeelor i stabilirii poziiei relative a acestora n spaiu.

Baza de referin este un element geometric de form teoretic exact (punct, ax, plan) n raport cu care este stabilit poziia i orientarea elementului tolerat prin cote sau dimensiuni liniare sau/i unghiulare. n cazul n care exist un grup de dou sau mai multe baze de referin separate, utilizate ca element de referin combinat pentru tolerarea unui element geometric, atunci se definete un sistem de baze de referin. Baza de referin poate fi definit prin unul sau mai multe elemente de referin ale piesei.

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

9

Elementul de referin este un element real al unei piese (muchie, suprafa) care contribuie prin elementul su geometric adiacent la determinarea poziiei unei baze de referin. Deoarece elementele de referin sunt afectate de erori de prelucrare este necesar ca acestea s fie suficient de exacte, astfel ca aceste abateri s fie limitate este necesar prescrierea toleranelor de form i pentru aceste elemente.

Atunci cnd este dificil de stabilit o baz de referin plecnd de la un element de referin, este necesar s se utilizeze un element de referin simulat - o suprafa real, de form i precizie corespunztoare, n contact cu elementul (sau elementele) de referin utilizate la stabilirea bazelor de referin. Elementul de referin simulat trebuie s fie dispus astfel nct distana maxim dintre acesta i elementul de referin s fie ct mai mic posibil iar contactul s fie stabil. Elementele de referin simulate reprezint materializarea practic a bazelor de referin prin intermediul unor elemente de tipul plcilor plane, cepurilor, bucelor, dornurilor etc. n cadrul procesului de control a preciziei geometrice.

Principalele categorii de baze asociate suprafeelor pot fi clasificate dup cum urmeaz: A. Din punct de vedere al tipului bazei, exist trei categorii de baze i anume:

Baz de tip punct Baz de tip dreapt Baz de tip plan

B. n funcie de numrul suprafeelor crora li se asociaz, bazele pot fi: 1. Baze singulare, asociate unui singur element geometric, respectiv

Suprafa sferic baz de tip punct; Suprafa cilindric baz de tip dreapt; Suprafa plan baz de tip plan; Suprafa conic baz de tip punct i de tip dreapt;

2. Baze comune sau de grup sunt baze care sunt definite pentru dou sau mai multe elemente geometrice elementare, precum

Dou suprafee cilindrice sau conice baz de tip dreapt ca ax comun a acestora;

Dou suprafee plan paralele baz de tip plan ca plan de simetrie; Dou suprafee plane nclinate, simetrice fa de bidectoarea unghiului dintre

acestea baz de tip plan ca plan de simetrie; Dou sau mai multe guri, cilindrice sau conice, dispuse de-a lungul unui cerc

baz de grup de tip dreapt ca axa cilindrului median. A. Din punct de vedere al rolului suprafeelor crora li se asociaz i stadiului utilizrii

acestora, convenional se definesc: Baze de referin, denumite i baze de cotare baze asociate suprafeelor

adiacente ale suprafeelor de referin sau de cotare n stadiul de proiectare;

= =

Element adiacent

Baz de referin (BRef)

Element geometric de referin

(EGRef)

Element geometric de msurare

(EGMs)

Element adiacent

Element geometric nominal

Axa (planul) de simetrie al prismei

Axa (planul) efectiv de simetrie al prismei

?

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

10

Baze de msurare baze asociate suprafeelor adiacente ale suprafeelor care se msoar.

B. Din punct de vedere al importanei bazelor de referin n cadrul unui sistem de baze de referin, acestea pot fi:

Baze primare

Baze secundare

Baze teriare C. n funcie de dimensiunile suprafeelor de referin crora li se asociaz se definesc

dou categorii de baze de referin, respectiv: Baze de referin pariale, cnd dimensiunile de referin considerate sunt mai

mici dect cele ale suprafeei de referin; Baze de referin totale, cnd dimensiunile de referin considerate sunt egale

cu cele ale suprafeei de referin.

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

11

3.3.2 Definirea elementului de tip punct utilizat ca baz de referin

Utilizarea unui punct ca baz de referin este se ntlnete n cazul toleranelor de poziie. Baza de referin de tip punct este fie de centrul unei suprafee sferice fie de centrul unui

cerc dac se consider c suprafaa cilindric se reduce la un element geometric bidimensional de tip cerc (piese tip disc).

Astfel elementul de referin care contribuie la definirea bazei de referin este fie suprafaa sferic real fie profilul circular real obinut prin intersecia suprafeei de revoluie cu un plan de seciune.

Problema materializrii const n: definirea poziiei centrului sferei definit ca centrul sferei minim circumscrise la

suprafaa real. Elementul de referin simulat poate fi materializat de dou prisme n V dispuse ortogonal una fa de cealalt, n acest caz fiind utilizate doar patru puncte ale suprafeei sferice pentru definirea bazei de referin. Utiliznd metoda msurrii coordonatelor punctelor, elementul de referin simulat poate fi obinut n acest caz utiliznd un algoritm de calcul al sferei minim circumscrise pentru elementul adiacent.

definirea poziiei centrului cercului maxim nscris sau minim circumscris. Elementul de

referin simulat poate fi materializat de un element circular autocentrant sau poate fi obinut utiliznd un algoritm de calcul al cercului maxim nscris sau minim circumscris pentru elementul adiacent utiliznd metoda msurrii coordonatelor punctelor.

Baz de tip punct rezultat pentru suprafee de tip alezaj

Baz de tip punct rezultat pentru suprafee de tip arbore

3.3.3 Definirea elementului de tip dreapta utilizat ca baz de referin

O dreapt utilizat ca baz de referin poate fi o muchie, o linie generatoare sau o axa.

Dac baza de referin este generatoarea unei suprafee interioare, materializarea practic prin intermediul unei element de referin simulat se poate realiza prin utilizarea unui dorn cilindric.

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

12

O ax utilizat ca baz de referin este considerat ntotdeauna un element geometric imaginar care trebuie stabilit printr-un element de referin simulat sau printr-un algoritm de calcul matematic. O ax ca baz de referin poate fi utilizat att pentru elemente geometrice de tip alezaj ct i pentru elemente geometrice de tip arbore.

Baza de referin pentru un element geometric de tip alezaj este n general materializat printr-un element nscris de form geometric corespunztoare. Pentru alezaje cilindrice, baza de referin poate fi stabilit printr-un dorn cilindric de cea mai mare dimensiune nscris sau printr-un dorn extensibil. Dac dornul nu poate asigura o poziie stabil n alezaj, poziionarea trebuie s fie reglat astfel nct deplasarea posibil a acestuia n orice direcie s fie egal.

Un mod simplu de stabilire a unei axe pentru elemente interioare poate fi utilizat prin centrarea ntre dou elemente conice coaxiale. n acest caz, excentricitatea eventual a teiturii n raport cu alezajul poate constitui o surs important de erori de msurare datorit impreciziei stabilirii bazei de referin.

Baza de referin pentru un element geometric de tip arbore se stabilete printr-un element circumscris de form geometric corespunztoare. Pentru arbori cilindrici, baza de referin poate fi materializat utiliznd ca element de referin simulat:

calibru tip inel cilindric de cea mai mic dimensiune circumscris; buc elastic; mecanism autocentrant de tipul mandrinelor cu bacuri;

prisme n V sau L. Dac poziia elementului geometric simulat nu poate fi stabilizat, aceasta poate fi reglat

astfel nct deplasarea posibil a acestuia s fie egal n orice direcie.

O ax ca baz de referin pentru arbori cilindrici poate fi stabilit cu uurin utiliznd, de exemplu, prisme lungi n V sau L, prisme nguste n V sau L, metode care pot constitui de aemenea o surs important de erori de materializare a bazei de referin. innd cont de abaterile dimensionale i de form ale elementului geometric de referin, unghiul prismei n V poate influena poziia bazei de referin ceea ce va conduce la influen asupra valorilor

msurate: )1

2sin

1(

2

T

b, n cazul n care nu sunt luate n considerare.

Element de

referin

Element de

referin simulat

Baza de

referin

Orientri extreme posibile

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

13

De asemenea, exist posibilitatea ca baza de referin s fie definit ca ax comun a

dou baze de referin separate care pot fi stabilite prin elemente interioare sau exterioare (nscrise, circumscrise sau extensibile). Abaterile de form i de poziie a elementelor de referin simulate constituie surse de erori n schema de msurare i pot influena precizia rezultatului.

n acest caz trebuie s se asigure c elementele de referin simulate sunt coaxiale. Exemplu de prescriere i interpretare a modului de definire este urmtorul:

O metod de materializare simplificat, n anumite cazuri, poate fi aceea n care se

utilizeaz n locul elementului de referin dou elemente de referin prin utilizarea ca elemente de referin a unor guri de centrare iar ca elemente de referin simulate utilizarea unor vrfuri de centrare. Trebuie notat c abaterile dintre gurile de centrare i baza de referin trebuie adugate la valorile msurate ale elementului tolerat.

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

14

3.3.4 Definirea elementului de tip plan utilizat ca baz de referin

Atunci cnd baza de referin este un plan, aceasta poate fi stabilit cu ajutorul unui element de referin simulat, n conformitate cu figura de mai jos, respectndu-se condiia creia n cazul n care elementul de referin nu este stabil n raport cu elementul de referin simulat, orientarea elementului de referin astfel nct deplasarea posibil n orice direcie s fie egalizat, adic nclinarea n poziia extrem s fie minim.

n practic, baza de referin se stabilete cu metoda celor 3 puncte, puncte materializate

prin reazeme situate cel mai departe posibil unul de altul i n contact cu elementul de referin.

Atunci cnd baza de referin este un plan de simetrie a dou suprafee plan-paralele, materializarea acestuia se realizeaz prin utilizarea a dou elemente de referin simulate, plan-paralele dispuse astfel nct s minimizeze distana dintre elementul adiacent i suprafaa real. n practic, baza de referin se stabilete utiliznd mecanisme autocentrante.

Element de referin

Baz de referin

Element de referin simulat

Soluie de materializare utiliznd o soluie mecanic

Soluie de materializare posibil pe mainile de msurat n coordonate

Surs de erori de msurare datorit impreciziei de materializare a bazei de referin abaterea de coaxialitate a celor dou vrfuri

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

15

3.3.5 Baze de referin pariale i sisteme de baze de referin

Atunci cnd sunt indicate pe desen sunt definite baze de referin pariale, acestea trebuie

s fie utilizate pentru centrarea elementelor de referin simulate.

Dac pe desen este indicat un sistem de baze de referin constituit din dou sau trei baze

de referin, este important ordinea de materializare a elementelor de referin acestora prin intermediul elementelor de referin simulate: primar, secundar teriar.

Baza de referin plan de simetrie Element de referin simulat plan de simetrie

UPB-IMST Controlul Produselor prin Msurare Asistat notie de curs 2014

16

Var. A: prescriere i mod de interpretare Var. B: prescriere i mod de interpretare

Exemple de prescriere i interpretare a modului de definire a unui sistem de baze de referin: