C9-CPpMA-2014

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

1

4.3. Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de poziie relativ

Poziia relativ a suprafeelor este o caracteristic geometric a acestora care se refer la orientarea, poziia i btaia suprafeelor, n special, i a elementelor geometrice, n general.

Aspectele poziiei relative, definite din punct de vedere al condiiei impuse, pot fi sintetizate astfel:

Orientarea elementelor geometrice:

1. Paralelism f 2. Perpendicularitate b 3. nclinare a

Poziia elementelor geometrice:

4. poziia nominal j 5. coaxialitatea i concentricitatea r 6. simetria i

Btaia elementelor geometrice:

7. btaia radial h i btaie radial total t 8. btaia frontal h i btaie frontal total t

O caracteristic important a evalurii acestui tip de abateri rezult din modul de

definire astfel:

Conform STAS 7384-85, pentru a elimina influena abaterilor dimensiunilor care determin mrimea suprafeelor i a abaterilor de form macro i microgeometric ale suprafeelor, toleranele i abaterile de poziie relativ, reale sau efective, se definesc i, respectiv, se msoar n raport cu suprafeele adiacente acestora, prin intermediul unor elemente geometrice asociate suprafeelor adiacente.

Conform ISO1101, toleranele i abaterile de poziie relativ, reale sau efective, includ abaterile de form ale elementelor tolerate pornind de la ipoteza c acestea nu sunt n mod normal mai mari dect ar fi permise de toleranele de poziie relativ. Aceast lucru are avantajul c permite metode de inspecie mai simple.

Definirea i evaluarea orientrii elementelor geometrice

Definirea i evaluarea poziiei relative a elementelor geometrice

APl conform

STAS7384

APl conform

ISO1101

APp conform STAS7385

Abaterea

de form Abaterea de

orientare

Baza i elem. de referin

Abaterea de

poziie nominal

Baza i elem. de referin

Abaterea

de form

APp conform

ISO1101


2

4.3.1 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la paralelism

Paralelismul este o caracteristic particular de orientare reciproc a dou elemente geometrice prin care se impune ca acestea s fie ntr-o poziie unghiular paralel (zero grade sau 180 grade), n limitele lungimii de referin.

Precizia la paralelism se poate prescrie avnd urmtoarele combinaii posibile ale elementelor geometrice care definesc baza de msurare i cea de referin:

o suprafa de revoluie (axa de simetrie ca element geometric tolerat) sau o dreapt (profil liniar) paralel n raport cu o suprafa de revoluie (axa de simetrie ca baz de referin) sau cu o alt dreapt (profil liniar);

o suprafa de revoluie (axa de simetrie ca element geometric tolerat) sau o dreapt (profil liniar) paralel n raport cu o suprafa plan;

o suprafa plan paralel n raport cu o suprafa de revoluie (axa de simetrie ca baz de referin) sau la o dreapt (profil liniar);

o suprafa plan paralel n raport cu o alt suprafa plan. Abaterile pot fi detectate prin:

1. Msurarea distanei; 2. Msurarea unghiurilor.

Scheme de metode de msurare: A . Avnd la baz principiul msurrii distanei

1. Dreapt (ax) relativ la alt dreapt (ax)

a. zona de toleran: ntre dou linii paralele

Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) i axa elementului geometric tolerat prin intermediul dornurilor cilindrice nscrise;

Se fac reglri pentru a asigura o direcie de msurare corect (suport reglabil);

Se calculeaz abaterea de la paralelism:

APl = |M1 M2| * (L1 / L2) Obs. Dornurile cilindrice trebuie s fie extensibile sau alese pentru a se asambla fr joc n alezaje.

b. zona de toleran: paralelipipedic

Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) i axa elementului geometric tolerat) prin intermediul dornurilor cilindrice nscrise;

Se poziioneaz piesa i se efectueaz msurtori n cele dou plane de msurare, vertical i orizontal;


APli = |M1i M2

i| * (L1 / L2)

Se evalueaz fiecare abatere calculat cu valoarea toleranei prescrise n planul respectiv.

Obs. Dornurile cilindrice trebuie s fie extensibile sau alese pentru a se asambla fr joc n alezaje.


3

c. zona de toleran: cilindric


Se poziioneaz piesa i se efectueaz msurtori n numrul cerut de poziii unghiulare ntre 00 i 1800, minim n 3 poziii la 90 grade;


APli = |M1i M2

i| * (L1 / L2); i = o, v n cazul msurrii n dou planuri ortogonale abaterea de la parallelism efectiv este:

22

vo APlAPlAPl


2. Dreapt relativ la un plan de referin

zona de toleran: ntre dou planuri paralele

1. Profil

b. Ax

Se materializeaz baza de referin printr-un element geometric de referin simulat de tip plac de control;

Se msoar de-a lungul generatoarei n numrul cerut de poziii axiale;


a. APl = Amax - Amin T

b. APl = [(Ao Au)/2]max - [(Ao Au)/2]min T

Obs. Nematerializarea planului adiacent suprafeei tolerate (a) sau a axei cilindrului adiacent suprafeei tolerate (b) clasific cele dou scheme de msurare pentru o evaluare a abaterii de la paralelism conform ISO1101.


4

3. Plan relativ la o dreapt (ax)

zona de toleran: ntre dou linii paralele

Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) prin intermediul unui dorn cilindric nscris. Dornul trebuie s fie extensibil sau ales astfel nct s se asambleze fr joc;

Se aliniaz elementul geometric tolerat paralel cu placa de control a dispozitivului de msurare.;

Se msoar n numrul cerut de seciuni; Se calculeaz abaterea de la paralelism:

APl = Amax - Amin T Obs. Valoarea abaterii msurat va include i abaterea de form a suprafeei plane datorat nematerializrii elementului adiacent suprafeei tolerate conform STAS7384.

4. Plan relativ la un plan


Se materializeaz baza de referin printr-un element geometric de referin simulat de tip plac de control;

Se fac msurri pe toat suprafaa; Se calculeaz abaterea de la paralelism:

APl = Amax - Amin T

Obs. Nematerializarea planului adiacent suprafeei tolerate conduce schema de msurare la o evaluare a abaterii de la paralelism conform ISO1101.

Exemplu suplimentar de prescriere, interpretare i control a condiiei de paralelism dintre dou suprafee plane.

i. Prescriere

ii. Zona de toleran la paralelism

iii. Zona de toleran la forma dat a suprafeei

iv. Metod de verificare prin msurarea n coordonate

22


5

B . Avnd la baz principiul msurrii unghiurilor

1. Dreapt (ax) relativ la alt dreapt (ax) zona de toleran: ntre dou linii paralele


Se nregistreaz indicaia nivelei cu bul de aer;

Se calculeaz abaterea de la paralelism: APl = |t1 t0| * L1 / 1000


4.3.2 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la perpendicularitate

Perpendicularitatea este o caracteristic particular de orientare reciproc a dou elemente geometrice prin care se impune ca acestea s fie ntr-o poziie unghiular de 900, n limitele lungimii de referin

Precizia la perpendicularitate se poate prescrie avnd urmtoarele combinaii posibile ale elementelor geometrice care definesc baza de msurare i cea de referin:

dreapt (profil liniar) perpendicular la o alt dreapt (profil liniar) sau la o suprafa plan;

suprafa de revoluie (ax) perpendicular la o alt suprafa de revoluie (ax), sau perpendicular la o alt dreapt (profil liniar) sau suprafa plan;

suprafa plan perpendicular la o dreapt (profil liniar), sau o suprafa de revoluie (ax), sau alt suprafa plan.

Abaterile pot fi detectate prin: 3. Msurarea distanei; 4. Msurarea unghiurilor.




Se aliniaz corect piesa n raport cu dispozitivul de control pentru a asigura direcie de msurare corespunztoare;

Se calculeaz abaterea de la perpendicularitate:

Apd = |M1 M2| * (L1 / L2) Obs. Dornurile cilindrice trebuie s fie extensibile sau alese pentru a se asambla fr joc n alezaje.

900

t

Lref


6

2. Dreapt (ax) relativ la un plan a. zona de toleran: cilindric

Schem de msurare conform ISO1101

Conform STAS 7384, valoarea abaterii efective de la perpendicularitate nu va include i abarea de form a elementului geometric tolerat. Eliminarea acestei surse de eroare datorat nematerializrii elementului adiacent se poate realiza prin utilizarea unei buce elastice extensibile. Deoarece diametrul exterior al acesteia este cunoscut, n relaia de calcul

termenul (d2i d1

i) / 2 = 0 i se elimin din relaie:

APdi=|M1i M2

i|*(L1/L2); i =( xz,yz )

22

yzxz APdAPdAPd

Se materializeaz baza de referin prin aezarea piesei pe o plac de control (element de referin simulat);

Se efectueaz msurtori n dou plane de msurare ortogonale ntre ele (xz1; yz2) i perpendiculare cu placa de control. Dac nu se poate neglija abaterea de form a axei atunci sunt necesare msurri n mai mult de dou seciuni.


APdi = [ |M1i M2

i| - (d2i d1

i) / 2 ] * (L1 / L2); i =( xz, yz

)

22

yzxz APdAPdAPd

O schem de evaluare alternativ a abaterii de la perpendicularitate se poate realiza evalund variaia distanelor n raport cu dou plane paralele i perpendiculare (baze de msurare) pe baza de referin. Relaia de calcul a abaterii este n acest caz:

m

i

lu

i

lo

i

ru

i

roi

l

lAAAAAPd *

2

)()(

22

yzxz APdAPdAPd ; i=(xz, yz)

Obs. Schema de msurare este conform ISO1101 i poate fi aplicat i conform STAS7384 dac abaterea de form a axei este neglijabil n raport cu cea de orientare, altfel trebuie materializat axa cilindrului adiacent.

Se materializeaz baza de referin prin aezarea piesei pe o plac de control;

Se dispune ansamblul pe o mas rotativ i se centreaz la o extremitate a cilindrului n raport cu axa de rotaie. n general este centrat seciunea cea mai apropiat de baza de referin a elementului tolerat;

Se nregistreaz abaterea n direcie radial pentru o rotaie complet a mesei Ai;

Se msoar numrul cerut de seciuni j, minim dou;


APd = |max(j

iA ) - min(j

iA )| / 2

t

900

Lref


7

b. zona de toleran: ntre dou linii paralele

Evaluarea se poate realiza utiliznd aceeai procedur de la 2.a, cu observaia c msurarea se realizeaz doar ntr-un singur plan, cel care rezult din interpretarea desenului.

Dac elementul tolerat este de tip alezaj atunci axa se materializeaz printr-un dorn cilindric care trebuie s fie extensibil.

3. Plan relativ la o dreapt (ax) zona de toleran: ntre dou planuri paralele

Obs. Schema de msurare este conform ISO1101 i poate fi aplicat i conform STAS7384 dac abaterea de form este neglijabil n raport cu cea de orientare, altfel trebuie materializat planul adiacent.

Se materializeaz baza de referin prin intermediul unei buce extensibile, autocentrante, sau care se asambleaz fr joc;

Se dispune ansamblul pe o plac de control i se aliniaz astfel nct axa de referin s fie perpendicular pe placa de control;

Se nregistreaz abaterea distanei ntre elementul tolerat i placa de control;


APd = |max( iA ) - min( iA )|

4. Plan relativ la alt plan zona de toleran: ntre dou planuri paralele


Se materializeaz baza de referin printr-un element geometric de referin simulat de tip plac de control.

Ansamblul astfel generat se aliniaz astfel nct suportul ceasului comparator sau al traductorului de msurare s asigure o deplasare ntr-un plan perpendicular pe cel al planului de referin;

Se nregistreaz abaterea distanei ntre elementul tolerat i placa de control;


APd = |max( iA ) - min( iA )|

n cazul n care elementul tolerat este planul de simetrie al unui ghidaj, de exemplu, n figura urmtoare este prezentat modul de interpretare, materializare a bazelor de referin i de msurare perpendicularitii:


8

B . Avnd la baz principiul msurrii unghiurilor


Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) i axa elementului geometric tolerat prin intermediul dornurilor cilindrice nscrise. Dornurile cilindrice trebuie s fie extensibile, autocentrante, sau alese pentru a se asambla fr joc n alezaje;

Se nregistreaz nclinaiile celor dou elemente A1 i A2;


APd = |(A1 A2)| * L1

Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) i axa elementului geometric tolerat prin intermediul dornurilor cilindrice nscrise. Dornurile cilindrice trebuie s fie extensibile sau alese pentru a se asambla fr joc n alezaje;

Se fixeaz piesa pe o mas rotativ n aa fel nct axa de rotaie s fie perpendicular pe planul format de baza de referin i baza de msurare i se aliniaz cu placa de control;

Se nregistreaz poziiile unghiulare P1 i P2 ale mesei rotative atunci cnd axele simulate au aceeai nclinare fa de placa de control;


APd = tg | P1 P2 | * L

Planul de simetrie efectiv

Zona de toleran

Plane paralele dispuse la distana

maxim intre ele, tangente la suprafaa

real

Element de referin simulat al bazei de referin B

Baza de referin B = plan de simetrie perpendicular pe

baza de referin A

Element de referin

simulat al bazei de

referin A

Element de referin

simulat al bazei de

referin A

Element de referin simulat al bazei de referin B perpendicular pe cel al bazei de referin A

Zona de toleran

Conform ISO suprafaa real trebuie s fie n

zona de toleran

Plane paralele dispuse la distana

maxim intre ele, tangente la suprafaa

real

900

t

Lref


9

2. Plan relativ la alt plan


Se materializeaz baza de referin ca linia optic generat de autocolimator i oglind n poziia 1;

Se materializeaz baza de msurare ca linia optic generat de oglind n poziiile 2;

Se regleaz autocolimatorul paralel cu elementul de referin;

Se nregistreaz nclinaiile celor dou elemente A1 i A2;

Se calculeaz abaterea de la perpendicularitate matematic plecnd de la valorile nregistrate.

Obs. Aceast metod se utilizeaz n general pentru piese de dimensiuni mari.

4.3.3 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la nclinare

nclinarea este o caracteristic de orientare reciproc a dou elemente geometrice prin care se impune ca acestea s fie ntr-o poziie unghiular diferit de 00 sau de 900, n limitele lungimii de referin.

Precizia la nclinare se poate prescrie avnd urmtoarele combinaii posibile ale elementelor geometrice care definesc baza de msurare i cea de referin:

nclinarea unei drepte (profil liniar) fa de o alt dreapt (profil liniar) sau fa de un plan;

nclinarea unei suprafee de revoluie (ax) fa de o alt suprafa de revoluie (ax) sau fa de o suprafa plan;

nclinarea unei suprafee plane fa de o alt dreapt (profil liniar), fa de o suprafa de revoluie (ax) sau fa de o alt suprafa plan.

Abaterile pot fi detectate prin: 1. Msurarea distanei; 2. Msurarea unghiurilor.


1. Dreapt (ax) relativ la alt dreapt (ax)


Se materializeaz axa elementului geometric tolerat prin intermediul unui dorn cilindric extensibil (autocentrant) sau ales astfel nct s se asambleze fr joc n alezaj;

Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) prin intermediul unei buce extensibile sau aleas astfel nct s se asambleze fr joc cu arborele. Aceasta se aliniaz n raport cu placa de baz a dispozitivului la unghiul precizat;

Pentru a asigura o direcie de msurare corect, se rotete piesa n buc pn cnd diferena indicaiilor celor dou comparatoare este minim;

Se calculeaz abaterea de la nclinare: APi = |M1 M2| * (L1 / L2)


10

2. Dreapt (ax) relativ la un plan


Se materializeaz axa elementului geometric tolerat prin intermediul unui dorn cilindric extensibil sau ales astfel nct s se asambleze fr joc n alezaj;

Se materializeaz baza de referin prin intermediul unui plan nclinat cu un unghi de 100;

Pentru a asigura o direcie de msurare corect, se rotete piesa pe planul nclinat pn cnd diferena celor dou citiri este minim;

Se calculeaz abaterea de la nclinare: APi = |M1 M2| * (L1 / L2)

3. Plan relativ la o dreapt (ax)

zona de toleran: ntre dou plane paralele


Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) prin intermediul unui dorn cilindric extensibil sau ales astfel nct s se asambleze fr joc n alezaj, aliniat paralel cu suprafaa orizontal a plcii de baz a dispozitivului de control i perpendicular pe muchia interseciei dintre aceasta i a doua plac de control orientat la 750 fa de cea orizontal;

Se msoar distanele dintre elementul tolerat i planul nclinat de-a lungul suprafeei;

Abaterea de la nclinare este egal cu: APi = |max(Mi ) min (Mi)|

4. Plan relativ la alt plan zona de toleran: ntre dou plane paralele

Se materializeaz baza de referin prin intermediul unui plan nclinat cu un unghi de 400 n raport cu suprafaa orizontal a plcii de baz a dispozitivului de control;

Se rotete piesa pe plan astfel nct indicaia total a comparatorului s fie cea mai mic;

Abaterea de la nclinare este egal cu: APi = |max(Mi ) min (Mi)|

Obs. Abaterile de form vor fi incluse n rezultatul obinut. Pentru obinerea unui rezultat confrom STAS 7384 trebuie ca msurarea s se realizeze pe planul adiacent elementului geometric tolerat, materializat prin intermediul unei plci ce control.

A. Mod de implementare a metodei utiliznd rigla sinus

B. Soluie de prescriere i implementare pentru a elimina etapa de aliniere prin preluarea rotaiei


11

B . Avnd la baz principiul msurrii unghiurilor 1. Dreapt (ax) relativ la alt dreapt (ax)


Se materializeaz axa elementului geometric tolerat prin intermediul unui dorn cilindric extensibil sau ales astfel nct s se asambleze fr joc n alezaj;

Se materializeaz baza de referin (axa elementului geometric de referin) prin intermediul unei buce extensibile sau aleas astfel nct s se asambleze fr joc cu arborele. Aceasta se aliniaz n raport cu placa de baz a dispozitivului la unghiul precizat;

Se rotete piesa pn cnd extremitatea dreapt a dornului se afl n poziia cea mai nalt fa de cealalt extremitate;

Se nregistreaz nclinarea; Se calculeaz abaterea de la nclinare:

APi = |Ai| * L


12

4.4 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la poziia nominal

Precizia la poziia nominal se poate prescrie avnd urmtoarele combinaii posibile ale elementelor geometrice care definesc baza de msurare i cea de referin:

punct relativ la o dreapt (ax, generatoare); punct relativ la o suprafa plan; dreapt (ax, generatoare) relativ la o dreapt (ax, generatoare); suprafa plan relativ la o dreapt (ax, generatoare); suprafa plan relativ la o suprafa plan; punct relativ la un sistem de baze de referin; dreapt relativ la un sistem de baze de referin; suprafa relativ la un sistem de baze de referin;

Abaterile pot fi evaluate prin msurarea coordonatelor sau a distanelor.

1. Dreapt (ax) relativ la un sistem de baze de referin

zona de toleran: cilindric

a. Se materializeaz cele dou baze de referin ale sistemului de referin utiliznd elemente geometrice simulate (reazeme fixe dispuse corespunztor).

b. Se materializeaz axa alezajului utiliznd dorn extensibil sau ales astfel nct s se asambleze fr joc n alezaj;

c. Se aliniaz piesa n raport cu sistemul de referin;

d. Se msoar coordonatele X1, X2, Y1 i Y2; e. Se calculeaz poziia axei alezajului n

direcia axei X: Xc = (X2 + X1) / 2

f. Se calculeaz poziia axei alezajului n direcia axei Y:

Yc = (Y2 + Y1) / 2 g. Se calculeaz abaterea de la poziia

nominal:

APp = 22 )()( cteocteo YYXX ; Xteo=100,

Yteo=68 h. Abaterea nu trebuie s depeasc

jumtate din valoarea toleranei prescrise

2. Dreapt (ax) relativ la un sistem de baze de referin pentru un grup de alezaje zona de toleran: cilindric

Se materializeaz axa alezajelor utiliznd dornuri extensibile sau alese astfel nct s se asambleze fr joc n alezaje;

Se aliniaz piesa n raport cu sistemul de referin al echipamentului de msurare astfel nct i sistemul de referin local XY definit n raport cu grupul de guri s fie aliniat;

Se msoar coordonatele X1i, X2

i, Y1i i Y2

i, i=1,n alezaje;

Se calculeaz poziia axei fiecrui alezaj n direcia axei X: Xc

i = (X2i + X1

i) / 2

Se calculeaz poziia axei fiecrui alezaj n direcia axei Y: Yc

i = (Y2i + Y1

i) / 2

Se calculeaz abaterea de la poziia nominal


13

a fiecrui alezaj prin prelucrare matematic funcie de sistemul de coordonate ales ca referin:

APpi =

22 )()( ici

c YYXX ;

Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea toleranei prescrise.

Observaii: Dac abaterea de form a suprafeei alezajului nu nflueneaz rezultatul, la limit,

msurrile se pot face n raport cu suprafaa real a alezajului. Totui, se recomand a se evita datorit erorilor de msurare generate de eroarea de materializare a axei alezajului;

Deoarece axa alezajului poate prezenta i abatere de la orientare trebuie ca msurrile s se realizeze la cele dou capete ale acestuia;

Poziia axei alezajelor se poate controla i cu un dispozitiv care simuleaz asamblarea piesei cu o pies complementar acesteia, adic folosind cepi de msurare autocentrani dispui unul fa de cellalt la cota teoretic exact prescris.

Cea mai bun poziie de asamblare poate fi obinut de asemenea i prin prelucrare matematic a coordonatelor centrelor obinute n urma msurrii.

3. Dreapt (ax) relativ la alta dreapt (ax) - pentru un grup de alezaje

Mod de prescriere Mod de interpretare i evaluare a abaterii de poziie a grupului

de alezaje

Evaluarea abaterii de poziie compuse a unui grup de alezaje

Mod de prescriere Mod de interpretare i evaluare a abaterii de poziie a grupului de alezaje

Poziia efectiv a centrului alezajului

Zona de toleran la poziia nominal

Zona de toleran generat de cotele liniare care localizeaz grupul in raport cu piesa




14

4. Dreapt (ax) relativ la un plan

zona de toleran: ntre dou drepte paralele

a. Se materializeaz baza de referin utiliznd o plac de control pentru simularea planului adiacent;

b. Se regleaz la zero ambele comparatoare cu cota de baz fa de placa de control;

c. Se calculeaz n fiecare seciune de msurare media celor dou valori nregistrate;

d. Abaterea de la poziia nominal este egal cu:

APp = max22

tA

AAteoretic

i

u

i

o

Obs. Abaterile de form vor fi incluse n rezultatul obinut. Pentru obinerea unui rezultat confrom STAS 7384 trebuie ca msurarea s se realizeze n raport cu axa cilindrului adiacent materializat prin intermediul unui dorn extensibil (autocentrant).

Dac zona de toleran este cilindric atunci evaluarea trebuie s se fac n dou plane ortogonale, stabilindu-se abaterea de la poziia nominal n fiecare plan, cea total fiind

maximum din 22yx APpiAPpi .

5. Plan relativ la un sistem de referin


a. Se materializeaz cele dou baze de referin ale sistemului de referin utiliznd elemente geometrice simulate: buc autocentrant nclinat la unghiul de baz i reazem fix;

b. Se materializeaz planul adiacent elementului tolerat utiliznd o plac de control. Dac abaterea de form nu influeneaz rezultatul se poate msura direct pe suprafa;

c. Se regleaz la zero comparatorul fa de piesa etalon; d. Se aliniaz piesa n raport cu dispozitivul prin rotirea piesei

astfel nct abaterea nregistrat s fie minim; e. Se fac msurri pentru numrul cerut de puncte pe toat

suprafaa; f. Abaterea de la poziia nominal este abaterea maxim a

indicaiei comparatorului fa de valoarea zero. g. Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea

toleranei prescrise. Obs. Abaterile de form vor fi incluse n rezultatul obinut. Pentru obinerea unui rezultat conform STAS 7384 trebuie ca msurarea s se realizeze pe planul adiacent elementului geometric tolerat, materializat prin intermediul unei plci ce control.

4.5 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la coaxialitate / concentricitate

Precizia la coaxialitate este condiia prescris unui numr de dou sau mai multe axe ale unor suprafee de rotaie de a se afla, unele fa de altele, la o distan nominal egal cu zero. Abaterea de la coaxialitate poate avea urmtoarele aspecte: excentricitatea, necoaxialitatea unghiular (frngerea) i necoaxialitatea ncruciat.

Concentricitatea este un caz particular al coaxialitii, definit de proprietatea c lungimea de referin se consider egal cu zero.

Astfel pot exista urmtoarele cazuri de prescriere: coaxialitatea axelor suprafeelor de rotaie, tip alezaj sau arbore;


15

concentricitatea punctelor axelor unor suprafee de rotaie. Abaterile pot fi evaluate prin msurarea coordonatelor, a distanelor sau a abaterii radiale plecnd de la un centru fix comun

1. Verificarea abaterilor de la concentricitate prin msurarea abaterii radiale

zona de toleran: circular

a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul unui element autocentant;

b. Se aliniaz elementul circular considerat cu echipamentul de msurare. Planul de msurare n care piesa este msurat trebuie s fie perpendicular pe axa de rotaie;

c. Se nregistreaz abaterea radial plecnd de la centrul comun fix n timpul unei rotaii pentru elementul de referin i elementul tolerat;

d. Se definesc cele dou centre pentru nregistrare; e. Distana dintre cele dou centre constituie

abaterea de la concentricitate; f. Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din

valoarea toleranei prescrise. Obs. Conform STAS 7384 rezultatul este afectat de abaterile de form, msurarea trebuind s se realizeze n raport cu elementul adiacent suprafeei tolerate.

2. Verificarea abaterilor de la concentricitate prin msurarea coordonatelor sau distanelor

zona de toleran: circular

a. Se aliniaz elementul circular considerat cu echipamentul de msurare. Planul de msurare n care piesa este msurat trebuie s fie paralel cu planul X-Y;

b. Se apropie palpatorul astfel nct s ating circumferina n cel puin trei puncte plasate, de preferin, echidistant;

c. Se calculeaz poziia centrului a(X1, Y1) a elementului de referin i poziia centrului b(X2, Y2) a elementului tolerat;

d. Abaterea de la concentricitate, este distana dintre cele dou centre calculat cu ajutorul formulei:

APc = 2

21

2

21 )()( YYXX

e. Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea toleranei prescrise.

Obs. Influena abaterilor de form este minimizat cnd msurrile sunt repetate n alte puncte. Astfel coordonatele centrului au valori medii.

a. Se stabilete prin msurare distana minim dintre circumferin de referin i circumferina elementului msurndu-se distanele Ai1 i Ai2 n acelai plan de msurare.

b. Abaterea de la concentricitatea este egal cu:

APc = max

21

2

ii AA

c. Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea toleranei prescrise.

Obs. Aceast metod poate fi utilizat numai atunci cnd abaterea de form este neglijabil.


16

3. Verificarea abaterilor de la coaxialitate prin msurarea abaterilor radiale


a. Se aliniaz piesa cu echipamentul de msurare astfel nct axa cilindrului de referin s coincid cu axa de rotaie;

b. Se determin axa elementului prin nregistrarea abaterii radiale a elementului tolerat, ntr-un numr cerut de seciuni;

c. Abaterea de la coaxialitatea este calculat plecnd de la centrele nregistrrilor, lund n considerare poziia seciunii n direcie axial;

d. Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea toleranei prescrise.

Obs. Se utilizeaz un echipament pentru msurarea abaterii radiale plecnd de la nregistrator pentru diagrame n coordonate polare i/sau calculator.

4. Verificarea abaterilor de la coaxialitate prin msurarea coordonatelor sau distanelor


a. Se aliniaz piesa cu echipamentul de msurare. Axa cilindrului de referin trebuie s fie perpendicular pe axele X i Y ale instrumentului de msurat;

b. Se msoar n fiecare seciune a elementului, punctele de contact ale diametrelor n lungul axelor X i Y i se nregistreaz rezultatele mpreun cu nivelul seciunii. Plecnd de la aceste puncte sunt construite patru generatoare i abaterea de la coaxialitate se determin plecnd de la axa elementului circumscris / nscris;

c. Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea toleranei prescrise.

4.6 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la simetrie

Precizia la simetrie este condiia prin care se impune ca bazele singulare sau comune de simetrie ale unor elemente geometrice s se afle la o distan nominal egal cu zero fa de bazele de referin ale altor elemente geometrice de tip axe sau plane de simetrie.

Astfel pot exista urmtoarele cazuri de prescriere: simetria unei drepte de simetrie sau a axei unei suprafee de rotaie, tip alezaj sau

arbore;

simetria unui plan de simetrie.

Abaterile pot fi evaluate prin msurarea coordonatelor sau a distanelor.

zona de toleran: ntre dou drepte paralele

Se materializeaz planul de referin prin planul median a dou elemente de poziionare nscrise;

Baza de referin paralel la baza de msurare


17

Se determin poziia i dimensiunea elementelor de poziionare i se regleaz planul de referin comun, paralel cu placa de control;

Se materializeaz axa elementului tolerat printr-un dorn cilindric nscris;

Abaterea de la simetrie este diferena de distan dintre centrul cilindrului nscris i planul de referin comun;


Obs. Dornul cilindric i elementele de poziionare trebuie s fie extensibile sau alese pentru a se asambla fr joc n ajezaj. Deoarece msurrile sunt executate n exteriorul elementelor, adic lungimea de msurare difer de lungime de referin, valorile obinute trebuie nmulite cu raportul dintre cele dou mrimi.

Se aliniaz piesa; Se determin poziia elementelor de

referin i se calculeaz planele mediane de referin i se regleaz planul de referin comun paralel cu placa de control;

Abaterea de la simetrie este diferena de distan dintre planul de referin comun i axa elementului geometric tolerat n urma msurtorilor 3 i 4;



Se aeaz piesa pe o plac de control; Se aeaz o suprafa plan pe suprafaa

opus; Se materializeaz planul median al

elementului tolerat printr-un element geometric simulat, extensibil sau ales pentru a se asambla fr joc n ajezaj;

Semidiferena distanelor dintre elementul de poziionare i placa de control i respectiv suprafaa plan, constituie abaterea de la simetrie.


Obs. n cazul n care lungimea de msurare difer de cea de referin, valorile trebuie compensate cu raportul dintre cele dou mrimi.

Se aeaz piesa pe placa de control Se msoar distana dintre placa de control

i element Se ntoarce piesa i se repet msurarea Abaterea de la simetrie este semidiferena

dintre distanele msurate:

Elemente geometrice simulate care

materializeaz baza de referin

Elemente geometrice simulate care materializeaz baza de referin i cea de msurare


18

APs = max

21

2

ii AA

Abaterea nu trebuie s depeasc jumtate din valoarea toleranei prescrise

Obs. Schema prezentat este n concorda cu ISO. Conform STAS rezultatul va fi afectat de abaterile de form ale suprafeei msurate.

4.7 Metode i mijloace de msurare i control a abaterilor de la btaie

Btaia radial este o caracteristic a suprafeelor de revoluie i definete poziia punctelor de pe suprafa fa de o ax de rotaie, n direcie radial.

Btaia frontal este o caracteristic a suprafeelor frontale ale suprafeelor de revoluie i definete poziia punctelor de pe suprafa fa de un plan perpendicular pe o ax de rotaie de referin, n direcie axial.

Abaterile se evalueaz prin msurarea abaterilor de la distan de la un punct fix n

timpul unei rotaii n jurul axei de referin, n direcie radial pentru btaia radial sau n direcie axial pentru btaia frontal.

n cazul abaterilor de la btaia radial total i btaia frontal total, abaterile se evalueaz prin msurarea abaterilor de la distan plecnd de la forma geometric de baz n timpul unei rotaii complete n jurul axei de referin.

A. Evaluarea abaterilor de la btaia radial

a. zona de toleran: ntre dou cercuri concentrice

a. Se poziioneaz piesa n doi cilindri de ghidare coaxiali circumscrii elementelor geometrice de referin;

b. Se preia translaia n direcie axial prin intermediul unui reazem fix;

c. Btaia radial este egal cu: ABr

i = |Aimax Aimin|, dac A

imax i A

imin au acelai

semn, sau ABr

i = |Aimax + Aimin|, dac A

imax i A

imin au semne

diferite, abateri msurate n timpul unei rotaii complete n seciunea (planul) de msurare;

d. Se repet msurarea pentru numrul cerut de seciuni transversale i se verific dac abaterea determinat ABr

i este mai mic dect tolerana prescris.

a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul a dou prisme n V identice. Aceast soluie de bazare este caracterizat de erori de materializare a bazei de referin datorate erorilor de form ale suprafeei i contactului n raport cu doar dou generatoare pentru fiecare element geoemtric de referin;

Ceilali pai rmn aceeai ca la schema de msurare anterioar.


19

a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul a dou vrfuri de centrare. Aceast soluie de bazare este caracterizat de erori de materializare a bazei de referin generate de btaia vrfurilor de centrare n raport cu elementele de referin;

b. Valorile ABri obinute trebuie corectate cu

btile corespunztoare bazelor de referin fa de vrfurile de centrare folosite ca baze de referin simulate.

Ceilali pai rmn aceeai ca la schema de msurare anterioar.

b. zona de toleran: ntre doi cilindri coaxiali

a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul a dou prisme n V identice tip cuit;

b. Se preia translaia n direcie axial prin intermediul unui reazem fix;

c. Abaterea btii radiale este egal cu ABr


imax i A

imin au acelai

semn, sau ABr


imax i A

imin au semne

diferite, abateri msurate n timpul unei rotaii complete n seciunea (planul) de msurare;

d. Se repet msurarea pentru numrul cerut de seciuni transversale i se verific dac abaterea determinat ABr


B. Evaluarea abaterilor de la btaia frontal

a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul unui element de ghidare circumscris;

b. Se preia translaia n direcie axial prin intermediul unui reazem fix.

c. Abaterea btii frontale este egal cu: ABf


imax i A

imin au acelai

semn, sau ABf


imax i A

imin au semne

diferite, abateri msurate n timpul unei rotaii complete pentru fiecare seciune cilindric coaxial cu baza de referin.

d. Se repet msurarea pentru numrul cerut de seciuni cilindrice i se verific dac abaterea determinat ABf


a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul unui element de ghidare circumscris.

b. Se preia translaia n direcie axial prin intermediul unui reazem fix.

c. Abaterea btii frontale este egal cu ABf


imax i A

imin au acelai

semn, sau Direcia de msurare

Plan de

msurare

Baza de msurare (cerc)

Cilindrul de msurare


20

ABfi = |Aimax + A

imin|, dac A

imax i A

imin au semne

diferite, abateri msurate n timpul unei rotaii complete pentru fiecare seciune conic coaxial cu baza de referin.

d. Se repet msurarea pentru numrul cerut de seciuni i se verific dac abaterea determinat este mai mic dect tolerana prescris.

C. Evaluarea abaterilor de la btaia radial total

zona de toleran: ntre doi cilindri coaxiali

a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul a dou elemente de ghidare coaxiale circumscrise, aliniate paralel cu placa de baz a dispozitivului.

b. Baza de referin poate fi stabilit cu erori de materializare mai mari utiliznd prisme n V sau vrfuri de centrare.

c. Se preia translaia n direcie axial prin intermediul unui reazem fix.

d. Btaia radial total este egal cu ABr

tot = |Amax Amin|, dac Amax i Amin au acelai semn, sau

ABrtot = |Amax + Amin|, dac Amax i Amin au semne

diferite, indicaiile comparatorului fiind preluate n timp ce acesta se deplaseaz n lungul generatoarei iar piesa este simultan n micare de rotaie.


a. Se materializeaz baza de referin prin intermediul unui element de ghidare circumscris, dispus perpendicular pe placa de baz a dispozitivului.

b. Baza de referin poate fi stabilit cu erori de materializare mai mari utiliznd prisme n V.

c. Se preia translaia n direcie axial prin intermediul unui reazem fix.

e. Btaia frontal total este egal cu ABf

tot = |Amax Amin|, dac Amax i Amin au acelai semn, sau

ABftot = |Amax + Amin|, dac Amax i Amin au semne

diferite, indicaiile comparatorului fiind preluate n timp ce acesta se deplaseaz n direcie radial iar piesa este simultan n micare de rotaie.

Direcia de msurare Baza de msurare

Baza de referin - axa

Baza de referin - axa

Direcia de msurare

Referina (baza de msurare)

Baza de msurare (cerc)

Conul de msurare

C9-CPpMA-2014

Documents

Transcript of C9-CPpMA-2014