5 Înscrierea dimensiunilor în desene

5.1 Semnificaţia operaţiei de cotare A cota un desen înseamnă a înscrie în desen setul de dimensiuni necesare

determinării corecte şi complete a formei obiectului, în vederea fabricării, controlului şi utilizării acestuia [1]. Precizarea valorii dimensiunilor ridică gradul de exactitate şi fidelitate al desenului peste valoarea pe care i-o conferă reprezentarea la scară.

În fabricaţia, controlul şi utilizarea obiectului reprezentat în proiecţii ortogonale, determinarea dimensiunilor nu trebuie realizată prin măsurare pe desen, ci prin citire directă [2]. Dimensiunile auxiliare, fără importanţă în funcţionare, cu rol pur informativ, pot fi determinate prin calcul.

În elaborarea documentaţiei unui produs, cotarea desenelor tehnice este la fel de importantă ca şi reprezentarea formei obiectelor. Din aceleaşi raţionamente ca şi în cazul reprezentării, cotarea este supusă unor reguli standardizate.

5.2 Elementele cotării Elementele grafice şi negrafice utilizate în cotare sunt prezentate în Figura 5.1

[3]: liniile ajutătoare, linia de cotă, linia de indicaţie, extremităţile cotei, valoarea dimensiunii.

500

200

Linie ajutătoare

Linie de cotă

Linie de indicaţie

Extremitatea cotei

Valoarea dimensiunii

gros.2

Figura 5.1 Elementele cotării după standardul românesc

5.3 Liniile ajutătoare Liniile ajutătoare delimitează dimensiunea cotată (Figura 5.2), fiind

perpendiculare pe aceasta. Ele sunt trasate cu linie continuă subţire. Dacă spaţiul nu permite trasarea lor perpendiculară pe dimensiunea cotată,

liniile ajutătoare pot fi înclinate la un unghi de 60O (Figura 5.2), dar cu păstrarea paralelismului lor.

Conform standardului românesc de cotare, liniile ajutătoare depăşesc linia de cotă cu 2-3 mm.

Figura 5.2 Poziţia liniilor ajutătoare utilizate la cotare

5.4 Linia de cotă Linia de cotă este paralelă cu dimensiunea cotată sau suprapusă cu aceasta,

fiind trasată cu linie continuă subţire (Figura 5.3).

Figura 5.3 Liniile de cotă sunt paralele sau suprapuse (rază, diametru) cu dimensiunea cotată

Dacă o piesă este reprezentată în ruptură, linia de cotă este trasată continuu, iar valoarea înscrisă a cotei este cea reală (Figura 5.4).

Figura 5.4 Linia de cotă este continuă în cazul vederilor întrerupte

Liniile de cotă sunt plasate în majoritatea cazurilor în afara conturului exterior al obiectului reprezentat, la o distanţă de minimum 7 mm. Distanţa între două linii de cotă paralele succesive are aceeaşi valoare de 7 mm (Figura 5.5).

7

7 7

Figura 5.5 Plasarea liniilor de cotă faţă de conturul exterior şi a liniilor de cotă paralele succesive

Nu este admisă suprapunerea liniilor de cotă cu liniile de contur sau cu liniile de axă (Figura 5.6).

Nu! Da Da

Nu! Da Posibil, pe suprafeţe mari, fără detalii de formă

Figura 5.6 Linia de cotă în raport cu contururile şi cu liniile de axă

5.5 Extremităţile cotei Extremităţile liniei de cotă, sau “elementele de capăt”, sunt de obicei săgeţi,

plasate simetric, ale căror vârfuri indică totdeauna dimensiunea cotată (Figura 5.2, Figura 5.3, Figura 5.4, Figura 5.5, Figura 5.6).

Unghiul la vârf al săgeţii poate varia între 15O şi 90O. Săgeata poate fi închisă, sau deschisă, plină sau numai conturată (Figura 5.7). Lungimea săgeţii trebuie să fie proporţională cu dimensinea textului cotelor. Într-un anumit desen, toate săgeţile trebuie să aibă acelaşi aspect şi aceleaşi dimensiuni.

Figura 5.7 Forme posibile pentru săgeţile liniei de cotă

Dacă spaţiul nu permite plasarea clasică a liniilor de cotă, în interiorul liniilor ajutătoare, ele pot fi dispuse în afara acestora, cu vârfurile spre interior, indicând dimensiunea cotată (Figura 5.8).

Figura 5.8 Plasarea săgeţilor în exteriorul liniilor ajutătoare

Într-un lanţ de cote care au lungimi reduse pe desen, săgeţile intermediare pot fi înlocuite cu puncte îngroşate (Figura 5.9). Lanţul de cote este delimitat la capetele sale prin două săgeţi orientate cu vârful spre interior.

Figura 5.9 Înlocuirea săgeţilor intermediare dintr-un lanţ de cote prin puncte îngoşate

Linia de cotă are săgeată la un singur capăt în următoarele cazuri: la cotarea razelor de curbură (Figura 5.10):

Figura 5.10 Linie de cotă asimetrică utilizată la cotarea razelor

la cotarea elementelor simetrice reprezentate pe jumătate (Figura 5.11):

Ø20

Ø15

Ø30 20 8

Figura 5.11 Cotarea elementelor reprezentate pe jumătate

la cotarea mai multor elemente în raport cu aceeaşi referinţă, folosind aceeaşi linie de cotă (Figura 5.12):

10

30

70

85

105

0

30O

45O

75O

Figura 5.12 Cotarea mai multor elemente faţă de aceeaşi referinţă

la cotarea diametrelor mari (Figura 5.13), când trasarea simetrică a liniei de cotă încarcă desenul:

Ø40

Ø72

Ø90

Ø115

Ø125

Figura 5.13 Cotarea diametrelor mari cu linie de cotă asimetrică

Extremităţile liniei de cotă pot deveni scurte bare subţiri paralele, înclinate la 45O (Figura 5.14) pe desenele cu elemente de construcţii: planuri de instalaţii, de amplasament a utilajelor, etc.

100

Figura 5.14 Utilizarea barelor oblice ca extremităţi ale liniei de cotă

5.6 Liniile de indicaţie Liniile de indicaţie servesc fie la scrierea cotelor dacă spaţiul nu permite

plasarea textului în poziţia sa de bază (Figura 5.15 a), fie la cotarea convenţională a grosimii (Figura 5.15 b), în această a doua situaţie, săgeata fiind înlocuită prin punct îngroşat:

gros. 1 Ø6

a b Figura 5.15 Exemple de utilizare a liniilor de indicaţie în cotare

5.7 Valoarea dimensiunii Valoarea dimensiunii este un text scris cu cifre arabe, căruia i se pot ataşa, în

funcţie de necesităţi, sufixe sau prefixe (Figura 5.16):

14

2.5x45O Φ

20 14

10

Φ10

Figura 5.16 Valori ale unor cote cu- şi fără sufixe şi prefixe

Într-un desen tehnic, se înscriu totdeauna valorile reale ale dimensiunilor, indiferent de scara la care a fost realizat desenul (Figura 5.17)!

35

20

1:1

35

20

2:1

1:2

35

20

Figura 5.17 Înscrierea valorilor reale ale dimensiunilor în desen, indiferent de scara de reprezentare

Dimensiunile liniare se exprimă în milimetri; această unitate de măsură nu se înscrie pe desen. Dacă este absolut necesară utilizarea altor unităţi de măsură pentru lungimi, după valoarea dimensiunii se înscrie simbolul standardizat al acestei unităţi.

Dimensiunea caracterelor este de minim 3.5 mm. Într-un anumit desen, toate cotele trebuie să fie scrise cu aceeaşi înălţime a caracterelor!

Textele cotelor trebuie să fie astfel poziţionate încât să poată fi citite privind desenul de la bază sau de la dreapta (Figura 5.18).

10

15 15

Nu!

Da

citire

citir

e

format

baza formatului

Figura 5.18 Înscrierea corectă a cotelor în raport cu baza formatului

Textul poate fi poziţionat în raport cu linia de cotă (Figura 5.19) deasupra acesteia, la o distanţă de 1.5-2 mm, sau pe mijlocul liniei de cotă, prin întreruperea ei. în acest al doilea caz, textul trebuie să fie citibil totdeauna de la baza formatului.

100 100

100 100

Figura 5.19 Poziţionarea textului cotei în raport cu linia de cotă

Textele cotelor nu se suprapun niciodată peste liniile de axă sau peste intersecţiile acestora (fig. 5.21).

Nu!

Ø40

Da

Ø40

Figura 5.20 Poziţionarea corectă şi respectiv incorectă a textului cotelor în raport cu liniile de axă

Cele mai utilizate prefixe pentru textele cotelor sunt (Figura 5.21): R pentru rază; Ø pentru diametre; S pentru sferă; □ pentru latura pătratului;

8 Ø15

Ø16

SØ10

Ø24

Figura 5.21 Prefixe frecvent utilizate în textele cotelor

La cotarea deschiderilor unghiulare, se poate folosi oricare din unităţile de măsurare a unghiurilor, cu condiţia înscrierii ei pe desen (Figura 5.22).

Lungimile arcelor de cerc sunt însoţite de semnul convenţional specific plasat deasupra valorii cotei (Figura 5.22).

60O

40

Figura 5.22 Cotarea unghiurilor şi a lungimii arcelor

5.8 Cotarea elementelor echidistante

5.8.1 Elemente echidistante dispuse liniar Dacă mai multe elemente identice sunt dispuse liniar la distanţe egale,

reprezentarea şi cotarea lor poate fi simplificată (Figura 5.23):

157x15(=105)

8xØ8

cotă de formă pentru unul din elementele identice echidistante

cotă de poziţie pentru primul element din set

cotă de poziţie pentru ansamblul elementelor identice echidistante

8

Figura 5.23 Reprezentarea şi cotarea simplificată a elementelor identice echidistante

5.8.2 Elemente identice echidistante dispuse polar Poziţia elementelor echidistante dispuse polar poate fi cotată simplificat

(Figura 5.24):

30O

4x30O(=120O)

Figura 5.24 Cotarea simplificată a elementelor echidistante poziţionate polar

5.9 Cotarea teşirilor conice Teşirile conice sunt realizate la extremitatea unui cilindru exterior sau interior,

având înălţimea h a teşirii mult mai mică decât diametrul Ø al bazei (Figura 5.25). Rolul lor este acela de a facilita ghidarea piesei pătrunzătoare într-un alezaj.

h Ø h Ø

Figura 5.25 Teşiri conice exterioare şi interioare

Dacă unghiul teşirii este de 45O, cota are aspectul din Figura 5.26:

2x45O 2x45O

sau

sau 3x45º

3x45º

Figura 5.26 Cotarea teşirilor conice exterioare şi respectiv interioare la 45º

Dacă unghiul teşirii diferă de 45O, este necesară înscrierea separată a cotei unghiulare şi a înălţimii teşirii (Figura 5.27):

2

30

Ø20

3

60O

Ø30

Figura 5.27 Cotarea teşirilor conice la unghi oarecare

5.10 Cotarea elementelor conice Se numeşte conicitate raportul între diferenţa diametrelor D şi d a două

secţiuni transversale în con şi distanţa L dintre cele două secţiuni (Ec. 5.1), (Figura 5.28):

2tan2 α

=−

=L

dDC

Ec. 5.1

d

D

L

α

Figura 5.28 Definirea conicităţii în funcţie de dimensiunile conului

La cotare, se poate înscrie conicitatea şi valoarea diametrului mare (Figura 5.29), sau se pot indica cele două diametre D, d, şi distanţa L (Figura 5.30):

Conicitate 1:K

D 1:K

D sau C

K=

1Unde:

Figura 5.29 Cotarea elementelor conice prin înscrierea conicităţii

D d

L

Figura 5.30 Cotarea explicită a dimensiunilor elementului conic

Prima variantă de cotare este preferată pentru unghiuri la vârf sub 30O.

5.11 Cotarea obiectelor cu variante dimensionale Dacă un acelaşi obiect are mai multe variante dimensionale, cu formă

geometrică similară, acesta poate fi reprezentat grafic o singură dată, indicarea dimensiunilor variabile făcându-se parametric (Figura 5.31).

Valorile dimensiunilor variabile sunt indicate într-un tabel plasat în formatul de desenare. Dimensiunile invariabile sunt înscrise direct pe desen.

Varianta D a b A 28 50 60 B 32 97 60 C 28 65 50

1x45O

Ø20

ba

D

Figura 5.31 Cotarea obiectelor cu mai multe variante dimensionale

5.12 Reguli generale de înscriere a cotelor O cotă se înscrie într-un desen o singură dată, pe proiecţia pe care elementul

cotat este cel mai bine vizibil. Cotele referitoare la acelaşi element se grupează pe aceeaşi proiecţie! Cotele interioare se separă de cele cele exterioare! Dacă reprezentarea este o

semisecţiune, cotele exterioare sunt dispuse pe jumătatea în vedere, iar cele interioare pe jumătatea în secţiune (Figura 5.32):

2547

65

16 38

Figura 5.32 Separarea cotelor exterioare şi interioare pe o semisecţiune

Se evită supracotarea unui desen! Nu se înscriu cote în plus faţă de cele strict necesare, nici pe o aceeaşi proiecţie nici pe toate proiecţiile considerate în ansamblu!

Nu se cotează elementele acoperite! Pentru ca acestea să fie vizibile pe desen, se reprezintă obiectul într-o secţiune adecvată!

O linie de cotă nu trebuie să fie intersectată de o altă linie de cotă sau de o linie ajutătoare (Figura 5.33):

16 38

16 38

Nu! Da

Figura 5.33 Erori de intersectare a liniilor de cotă

Această regulă impune plasarea ascendentă a cotelor dinspre conturul

obiectului spre exterior (începând cu cele mai mici lângă contur). Nu este admisă închiderea lanţului de cote (Figura 5.34)! Atenţie la posibile

închideri ale lanţului de cote între cotele exterioare şi cele interioare!

Nu!

Nu!

Figura 5.34 Lanţuri închise de cote

5.13 Metode de cotare

5.13.1 Cotarea în serie (“în linie”, “în lanţ”) Conform metodei de cotare în lanţ, cotele măsurate pe o aceeaşi direcţie sunt

dispuse una în prelungirea celeilalte, astfel că ultimul capăt al unei cote devine primul capăt al cotei următoare (Figura 5.35). Metoda este intuitivă, sugerând rapid proporţiile şi dimensiunile obiectului, dar poate să conducă la imprecizii de fabricaţie, prin cumularea toleranţelor pe direcţia de cotare.

13 23 21

Figura 5.35 Aplicarea cotării în serie

5.13.2 Cotarea faţă de un element comun Conform metodei de cotare faţă de un element comun, cotele dispuse pe

aceeaşi direcţie sunt măsurate în raport cu aceeaşi bază de referinţă. Metoda este mai abstractă, dimensiunile şi proporţiile fiecărui element sunt mai greu de intuit, dar precizia este mai bună. Metoda este preferată în fabricaţia pieselor.

Setul de cote obţinut poate fi dispus în paralel (Figura 5.36) sau suprapus, pe aceeaşi linie (Figura 5.37).

13 34

55

Figura 5.36 Cotarea faţă de un element comun, cu dispunerea cotelor în paralel

sau

15

35

52

0

15

35

52

0 Figura 5.37 Cotarea faţă de un element comun, folosind linii de cotă suprapuse

5.13.3 Cotarea în coordonate carteziene Conform metodei de cotare în coordonate carteziene, se stabileşte o origine a

axelor X şi Y şi cele două direcţii rectangulare de măsurare. Aceste elemente sunt indicate pe desen (Figura 5.38). Metoda este utilă mai ales în desenele tehnologice. Alegerea originii are în vedere un punct important în funcţionarea obiectului (centrul unui alezaj, intersecţia a două muchii, etc.). Cotele sunt redate grupat, într-un tabel. Desenul este mai “aerisit”, mai uşor lizibil.

A B C D E

Ø 8 4 6 11 5 X 8 10 18 36 53 Y 8 24 18 12 23

x

y A

B C

D

E

Figura 5.38 Cotarea în coordonate carteziene

5.13.4 Cotarea combinată Metoda de cotare combinată foloseşte atât cote în serie cât şi faţă de un

element comun. Cotele esenţiale în definirea obiectului şi în realizarea funcţiei lui se înscriu faţă de un element comun, iar cele de importanţă secundară se înscriu în serie.

5.14 Clasificarea cotelor

5.14.1 După criteriul funcţional Cote funcţionale: (sau principale) sunt dimensiuni esenţiale în funcţionarea

obiectului reprezentat. Nerespectarea unei cote funcţionale duce la rebutarea, defectarea, sau scoaterea din funcţie a obiectului (Figura 5.39).

NF

(AUX)

F

F

NF

NFNF

F

F

Figura 5.39 Exemplu de clasificare a cotelor după rolul lor

Cote nefuncţionale: (sau cote de importanţă secundară) sunt dimensiuni care nu intervin esenţial în funcţionarea obiectului reprezentat, dar sunt absolut necesare în definirea completă a formei acestuia (Figura 5.39).

Cote auxiliare: sunt dimensiuni ce pot să nu fie înscrise în desen, având rol pur informativ. Forma obiectului este perfect determinată şi în absenţa lor. Dacă se optează pentru înscrierea unor cote auxiliare, ele sunt obligatoriu închise în paranteze ovale. Utilitatea lor constă în evitarea unor calcule numerice. Cotele auxiliare nu sunt niciodată tolerate dimensional (Figura 5.39).

5.14.2 După criteriul geometric şi constructiv Cote de formă: sunt dimensiuni ce definesc forma geometrică a diferitelor

elemente ale obiectului, mărimea acestor forme (Figura 5.40). Cote de poziţie: sunt dimensiuni ce determină poziţia diferitelor elemente de

formă, unele în raport cu altele (distanţe, unghiuri) (Figura 5.40). Cote de gabarit: sunt dimensiunile maxime ale obiectului (Figura 5.40).

Formă Formă

Formă

Poz. Poz.

Poziţie

Gabarit

Gabarit

Figura 5.40 Clasificarea cotelor după criteriul geometric şi constructiv

5.14.3 După criteriul tehnologic Cote de trasare: reprezintă dimensiuni ce trebuie să fie determinate prin trasare în

vederea fabricării obiectului reprezentat. Cote de prelucrare: reprezintă dimensiuni ce sunt înscrise pe desenele de

fabricaţie, tehnologice. Cote de control: reprezintă dimensiuni delimitate de o suprafaţă de referinţă şi un

reper de control al instrumentului de control dimensional sau de verificare o obiectului, după fabricarea lui.

6 Reprezentarea pieselor cu filete standardizate

6.1 Generalităţi Filetul este o nervură elicoidală realizată pe suprafaţa exterioară sau interioară

a unui cilindru sau a unui trunchi de con [1]. Filetul participă la realizarea unor îmbinări demontabile, denumite îmbinări filetate (de tip şurub-piuliţă). Îmbinările filetate deţin una din următoarele trei funcţii: fixarea prin strângere (binecunoscuta fixare prin şurub şi piuliţă, de exemplu), transmiterea şi controlul mişcării a două piese mobile una în raport cu cealaltă (microscop, micrometru, etc.), sau transmiterea puterii (prese, cricuri, etc.) [2].

Filetul realizat pe suprafaţa exterioară a unei piese se numeşte filet exterior (Figura 6.1), iar cel realizat pe suprafaţa interioară, filet interior (Figura 6.1).

vârful filetului

fundul filetului

Filet exterior

Filet interior

Figura 6.1 Fragment detaliat dintr-un filet exterior, respectiv interior

Majoritatea filetelor utilizate în tehnică sunt filete standardizate, pentru a asigura posibilităţi variate de îmbinare şi o largă interschimbabilitate a pieselor. Standardizarea se referă atât la forma geometrică a filetului, cât şi la dimensiunile acestuia.

Profilul filetului, obţinut prin secţionarea acestuia cu un plan longitudinal ce conţine axa, poate fi triunghiular, pătrat, trapezoidal, rotund, dinte de fierăstrău, etc. (Figura 6.2).

a)

c)

b)

d)

e)

Figura 6.2 Exemple de forme standardizate pentru profilul filetului: a) triunghiular (metric, Whitworth); b) rotund; c) trapezoidal; d) dinte de fierăstrău; e) pătrat

Spira elicoidală a nervurii poate fi înfăşurată pe dreapta sau pe stânga, filetele fiind după caz, filete pe dreapta, sau filete pe stânga; filetele pe dreapta sunt folosite în marea majoritate a aplicaţiilor.

Pe acelaşi suport, se poate realiza o singură nervură elicoidală, la filetele cu un început (marea majoritate a filetelor din domeniul electric) sau mai multe nervuri elicoidale, echidistante, la filetele cu mai multe începuturi.

6.2 Reguli de reprezentare Filetele standardizate se reprezintă în desenele tehnice în mod convenţional.

Filetele nestandardizate se reprezintă de asemenea convenţional pe piese, dar va exista şi o reprezentare detaliată, pentru cotarea elementelor filetului. Filetele nestandardizate se folosesc foarte rar în domeniul electric.

În reprezentare longitudinală (vedere sau secţiune), vârful filetului se desenează cu linie continuă groasă, iar fundul filetului cu linie continuă subţire (Figura

6.3). Vârful filetului corespunde diametrului exterior la filetele exterioare şi respectiv celui interior la filetele interioare (Figura 6.1) [3].

Filet exterior Filet interior Figura 6.3 Reprezentarea convenţională a filetelor standardizate

În vedere frontală sau secţiune transversală, vârful filetului se reprezintă printr-un cerc trasat cu linie continuă groasă, iar fundul filetului printr-un arc de cerc subţire, de deschidere 270O, decalat cu câteva grade faţă de axe (Figura 6.3) [3].

Filet exterior cu ieşireîn vedere de capăt

Filet exterior cu ieşireîn secţiune transversală

Filet exterior cu ieşireîn vedere longitudinală

Filet exterior cu ieşireîn secţiune longitudinală

Figura 6.4 Reprezentarea şi cotarea filetelor standardizate exterioare cu ieşire

Terminaţia filetului se reprezintă atunci când este vizibilă, cu o linie continuă groasă, perpendiculară pe axa filetului la filetele cu ieşire (Figura 6.4, Figura 6.6), şi respectiv cu două linii continue groase, perpendiculare pe axa filetului la filetele cu degajare (Figura 6.5, Figura 6.7). La filetele exterioare desenate în secţiune, această terminaţie nu este vizibilă şi de aceea se reprezintă cu linie întreruptă subţire, perpendiculară pe axa filetului (Figura 6.5). Dacă acest mod de reprezentare încarcă prea mult desenul (mai ales în desenele de ansamblu), terminaţia se poate desena numai prin două segmente scurte subţiri, ce unesc linia de fund cu cea de vârf a filetului, pe fiecare parte a axei longitudinale.

Filet exterior cu degajareîn secţiune transversală

Filet exterior cu degajareîn secţiune longitudinală

Filet exterior cu degajareîn vedere de capăt

Filet exterior cu degajareîn vedere longitudinală

Figura 6.5 Reprezentarea şi cotarea filetelor standardizate exterioare cu degajare

La reprezentarea găurilor filetate înfundate, se prevede o zonă de fund nefiletată (Figura 6.8).

Filet interior cu ieşireîn secţiune transversală

Filet interior cu ieşireîn secţiune longitudinală

Figura 6.6 Reprezentarea şi cotarea filetelor standardizate interioare cu ieşire

Filet interior cu degajareîn secţiune transversală

Filet interior cu degajareîn secţiune longitudinală

Figura 6.7 Reprezentarea şi cotarea filetelor standardizate interioare cu degajare

Gaură filetată înfundată Gaură filetată străpunsă Figura 6.8 Reprezentarea şi cotarea găurilor filetate având filet standardizat

6.3 Cotarea filetelor standardizate Principalele elemente dimensionale care se înscriu pe desenul unui filet

standardizat sunt: diametrul filetului şi lungimea de înşurubare. Pentru toate tipurile de filete standardizate, cotarea se face pe diametrul

exterior (al vârfului de filet la filetele exterioare, al fundului de filet la cele interioare). În locul simbolului Ø, pentru diametrul filetelor standardizate se foloseşte

simbolul tipului de filet, în funcţie de profilul său: M – pentru filetele metrice, W – pentru filetele Whitworth, Tr – pentru filetele trapezoidale, E – pentru filetele Edison, etc. La filetele conice, simbolul pentru tipul filetului este precedat de majuscula K. La filetele cu degajare, în lungimea utilă a filetului este inclusă şi lungimea

degajării. Ca urmare, pe lângă cota de lungime utilă a filetului, va fi indicată şi lungimea degajării (Figura 6.6, Figura 6.7).

În cotarea găurilor filetate înfundate, se cotează separat lungimea efectiv filetată şi respectiv adâncimea găurii (fără conul de fund) (Figura 6.8).

Piesele cu filet exterior se mai numesc şi “piese de tip şurub”, iar cele cu filet interior “piese de tip piuliţă”.

6.4 Notarea filetelor standardizate Notarea filetelor standardizate este următoarea:

Simbolul filetului

Diametrul nominal (exterior)

x valoarea pasului, dar numai pentru pas fin

(sensul) numai pentru filete pe stânga

(câmpul de toleranţă) numai dacă este necesar

Exemple de notare: M10 filet metric cu pas normal, de diametru 10 mm M10x1.5 filet metric cu pas fin, de diametru 10 mm W2” filet Whitworth de diametru 2 inch W2”(3 încep.) filet Whithworth de diametru 2 inch, cu 3 începuturi E40 filet Edison cu diametrul nominal de 40 mm KM20 filet conic metric de diametru 20 mm Tr40x8 filet trapezoidal de diametru 40 mm cu pasul 8 mm

6.5 Reprezentarea îmbinărilor prin filet Îmbinările cu filet sunt îmbinări demontabile, deoarece astfel de îmbinări pot fi

dezasamblate, fără deteriorarea vreuneia din componentele care participă la realizarea îmbinării [3].

Regula de bază în reprezentarea unei îmbinări cu filet este următoarea: Într-o îmbinare cu filet, se reprezintă văzută piesa de tip şurub, adică piesa cu

filet exterior (piesa pătrunzătoare) (Figura 6.9).

A

A B

BB-B A-A

Figura 6.9 Reprezentarea unei îmbinări filetate

În secţiunile longitudinale ale unor îmbinări filetate, şuruburile, prezoanele, ştifturile filetate, se reprezintă în vedere şi nu se haşurează, întrucât sunt piese pline (Figura 6.10, Figura 6.11, Figura 6.12).

Piuliţele standardizate, şaibele plate standardizate şi şaibele Grower se reprezintă în vedere dacă axa lor longitudinală se găseşte în planul de reprezentare al

unei secţiuni într-o unei îmbinare cu filet, dacă acest mod de reprezentare este clar (Figura 6.10, Figura 6.11).

A A

A - A

Figura 6.10 Îmbinare cu filet, realizată cu şurub cu cap hexagonal, şaibă Grower, gaură filetată înfundată

În proiecţia principală, piuliţele hexagonale şi şuruburile cu cap hexagonal se reprezintă cu trei feţe vizibile (Figura 6.10, Figura 6.11), iar în proiecţia laterală cu două feţe vizibile (Figura 6.11).

Şuruburile cu cap crestat au, în proiecţie longitudinală, crestătura pe mijloc, iar în cea frontală (de la capăt) crestătura este înclinată la 45O dreapta, indiferent de poziţia reală a crestăturii (Figura 6.12).

Piuliţele se reprezintă strânse complet. Tija filetată depăşeşte piuliţa cu 5-10 mm. În filetul piuliţei nu pătrunde zona nefiletată a filetului exterior cu ieşire, pentru a nu deteriora vârful piuliţei (Figura 6.11).

Crestătura şaibei Grower se reprezintă pe mijloc în proiecţia principală a îmbinării cu filet şi are o astfel de direcţie încât să asigure îmbinarea împotriva destrângerii piuliţei (Figura 6.10).

A

A - A

A

B

B

B - B

Figura 6.11 Îmbinare cu filet realizată cu şurub cu cap hexagonal, piuliţă hexagonală şi şaibă plată

La îmbinarea prin filet a unor piese prevăzute cu orificii străpunse nefiletate prin care trece şurubul, diametrul acestor orificii trebuie să depăşească diametrul tijei filetate cu aprox. 0.1, pentru a nu distruge vârful filetului (Figura 6.10, Figura 6.11, Figura 6.12).

Figura 6.12 Îmbinare cu filet, folosind un şurub cu cap cilindric crestat şi o gaură filetată înfundată

Multe din piesele specifice utilizate în domeniul electric sunt prevăzute cu filete exterioare şi/sau interioare, pentru asigurarea îmbinării lor demontabile cu restul ansamblului în care funcţionează. Filetele lor sunt aproape în totalitate standardizate. Regulile de reprezentare sunt cele prezentate în cadrul acestui capitol

7 Înscrierea toleranţelor în desene

7.1 Toleranţe dimensionale

7.1.1 Terminologie Diferitele procese de fabricaţie au ca rezultat piese, subansambluri şi

ansambluri ale căror dimensiuni nu coincid întru totul cu dimensiunile înscrise pe desenul de proiect. Există totdeuana o mică diferenţă între dimensiunea nominală, Dnom, prevăzută pe desen, şi dimensiunea efectivă, E, rezultată în procesul de fabricaţie. Pentru ca obiectul fabricat să îşi păstreze caracteristicile funcţionale, dimensiunile efective trebuie să rămână în interiorul unui anumit interval de valori (Ec. 7.1). Aceste valori poartă denumirea de “dimensiune limită superioară”, Dmax, şi respectiv “dimensiune limită inferioară”, Dmin, (Figura 7.1) şi sunt precizate în desen pentru toate dimensiunile esenţiale în funcţionarea obiectului respectiv (Figura 7.23, Figura 7.26, Figura 7.25, Figura 7.24). Modul de alegere a dimensiunilor limită admise precum şi modul de înscriere în desen a acestor valori sunt standardizate.

maxmin DED ≤≤

Ec. 7.1

Se defineşte toleranţa dimensională ca fiind diferenţa între dimensiunile limită superioară şi inferioară admise pentru o anumită dimensiune (Figura 7.1):

minmax DDT −=

Ec. 7.2

Diferenţa dintre dimensiunea limită superioară şi dimensiunea nominală constituie abaterea superioară, iar diferenţa între dimensiunea limită inferioară şi cea nominală constituie abaterea inferioară:

nommaxs DDA −=

Ec. 7.3

nommini DDA −=

Ec. 7.4

Dmin

EDmax

Toleranţă

Figura 7.1 Dimensiunile limită şi toleranţa în raport cu dimensiunea nominală

În aceste condiţii. toleranţa dimensională devine: is AAT −=

Ec. 7.5

În domeniul toleranţelor dimensionale, se defineşte noţiunea de “arbore”, ca fiind orice dimensiune exterioară, precum şi cea de “alezaj”, desemnând orice dimensiune interioară (Figura 7.2).

dimensiunea limită minimă

Dimensiunea limită maximă

Dimensiunea limită minimă Toleranţa

Dimensiunea nominală

Abaterea superioară

dimensiunea limită maximă

toleranţa

abaterea inferioară

Dimensiunea nominală

Abaterea inferioară

abaterea superioară

ARBORE

Linia zero sau linia de abatere nulă

Pent

ru a

leza

j: Pe

ntru

arb

ore:

ALEZAJ

Figura 7.2 Reperele de bază în definirea toleranţelor dimensionale pentru un “alezaj” şi respectiv pentru un “arbore”

Un aparent paradox este observabil în exemplul din Figura 7.2: abaterile limită ale alezajului sunt ambele pozitive, iar cele ale arborelui ambele negative. Poziţia abaterii superioare şi a celei inferioare de aceeaşi parte a liniei zero (linia de abatere nulă) se datorează alegerii dimensiunii nominale dintr-o gamă de valori normalizate (standardizate). Consideraţii de ordin tehnologic impun restrângerea valorilor pentru dimensiunile liniare la un set de valori discrete, definite în standarde sau în norme. Este posibil ca dimensiunea necesară în mod real să nu coicidă cu o astfel de valoare. Calarea valorii ei se realizează prin adoptarea unor valori adecvate ale uneia sau alteia din dimensiunile limită. Această poziţie este codificată în modul de exprimare al toleranţelor printr-una din literele alfabetului; se folosesc litere majuscule pentru alezaje şi respectiv litere minuscule pentru arbori (Figura 7.3).

Linia zero

a

b

h

j js

z za zb zc

Abateri limită pozitive

Abateri limită negative

k

Abateri limită pozitive

Abateri limită negative

A

B

H

Z ZA ZB ZC

J JS

K

Linia zero

Alezaje

Arbori

Figura 7.3 Distribuţia câmpurilor de toleranţă în raport cu linia de abatere nulă

De remarcat că un alezaj în clasa de toleranţă H are abaterea inferioară nulă, deci dimensiunea limită minimă egală cu cea nominală. Similar, un arbore în clasa de

toleranţă h are abaterea superioară nulă, dimensiunea limită maximă fiind egală cu dimensiunea nominală.

Toleranţele JS şi js dau abateri limită simetrice faţă de linia zero, egale în valori absolute:

isis aaAA ===

Ec. 7.6

7.1.2 Ajustaje Relaţia dintre un arbore şi un alezaj ce se asamblează, având aceeaşi

dimensiune nominală, defineşte un ajustaj. Ajustajul este identificat după dimensiunea nominală comună, urmată de simbolurile pentru toleranţa alezajului şi respectiv pentru toleranţa arborelui (Figura 7.4).

16 H8/f7 Simbolul toleranţei pentru arbore

Simbolul toleranţei pentru alezaj

Dimensiunea nominalăcomună

Figura 7.4 Identificarea unui ajustaj

În tehnică există un mare număr de piese care formează ajustaje. Atât diametrul arborelui cât şi cel al ajustajului variază faţă de valoarea nominală. Pentru a asigura relaţia funcţională între cele două componente, este necesară specificarea toleranţelor diametrului comun pentru fiecare componentă.

Poziţia relativă a câmpurilor de toleranţă determină trei tipuri de ajustaje: ajustaje cu joc, la care dimensiunea limită minimă a alezajului este

totdeauna mai mare decât dimensiunea limită maximă a arborelui (Figura 7.5): arboremaxalezajmin dD >

Ec. 7.7

ajustaje cu strângere, la care dimensiunea limită maximă a alezajului este mai mică decât dimensiunea limită minimă a arborelui (Figura 7.5):

arboreminalezajmax dD <

Ec. 7.8

ajustaje intermediare, care pot fi asamblări cu joc redus sau cu strângere mică.

T a

leza

j D

min

ale

zaj

Alezaj

d max

arb

ore

Arbore

t arbo

re

T ale

zaj

Alezaj

t arbo

re

d min

arb

ore

Arbore

Dm

ax a

leza

j

a)

b)

Figura 7.5 Ajustaj: a) cu joc; b) cu strângere

Toleranţa

Jocul minim

Figura 7.6 Arbore în alezaj, în cazul existenţei unui joc între componente

7.1.3 Înscrierea toleranţelor dimensionale pe desene

7.1.3.1 Principii de înscriere. Toleranţe generale pentru dimensiuni liniare şi unghiulare

În conformitate cu prevederile standardului pentru toleranţe generale, toleranţele trebuie să fie înscrise complet pe desene, pentru a avea certitudinea că toate aspectele dimensionale şi geometrice sunt explicitate, nerămânând la voia întâmplării. Acest principiu nu conduce însă la supraîncărcarea unui desen de execuţie cu numeroase toleranţe individuale. Se caută în primul rând aplicarea toleranţelor generale, atât dimensionale cât şi geometrice. Acestea se înscriu în indicator sau alăturat lui, prin clasa de toleranţă stabilită. Se explicitează pe desen în mod concret, numai toleranţele pentru acele dimensiuni care din punct de vedere funcţional necesită valori ale toleranţelor mai restrictive decât cele generale, sau care pot fi admise mai mari decât cele generale, pentru a conduce la un avantaj economic. Valorile toleranţelor generale corespund preciziilor normale de execuţie în atelier, clasa de toleranţă fiind aleasă şi indicată pe desen în concordanţă cu cerinţele componentelor.

Utilizarea toleranţelor generale prezintă o serie de avantaje, legate de citirea şi interpretarea mai uşoară a desenelor, evitarea calculelor detaliate de toleranţe, depistarea rapidă a pieselor care pot fi fabricate în regim normal de execuţie, precum şi a celor care impun tehnologii mai pretenţioase.

Toleranţele generale pentru dimensiuni liniare sunt prezentate în Tabelul 7.1, unitatea de măsură fiind milimetrul. Se exceptează teşiturile şi razele de racordare, pentru care valorile respective sunt prevăzute în Tabelul 7.2.

Tabelul 7.1

Simbolul F m c v

Cla

sa d

e to

lera

nţă

Descrierea Fină mijlocie grosieră grosolană

de la 0.5 până la 3 ±0.05 ±0.1 ±0.2 -- peste 3 pănă la 6 ±0.05 ±0.1 ±0.3 ±0.5 peste 6 pănă la 30 ±0.1 ±0.2 ±0.5 ±1 peste 30 pănă la 120 ±0.15 ±0.3 ±0.8 ±1.5 peste 120 pănă la 400 ±0.2 ±0.5 ±1.2 ±2.5 peste 400 pănă la 1000 ±0.3 ±0.8 ±2 ±4 peste 1000 pănă la 2000 ±0.5 ±1.2 ±3 ±6 A

bate

ri lim

ită p

entru

do

men

iul d

e di

men

siun

i no

min

ale

peste 2000 pănă la 4000 -- ±2 ±4 ±8

Tabelul 7.2

Simbolul F m c v

Cla

sa d

e to

lera

nţă

Descrierea Fină mijlocie grosieră grosolană

de la 0.5 până la 3 ±0.02 ±0.4

peste 3 pănă la 6 ±0.5 ±1

Aba

teri

limită

pen

tru

dom

eniu

l de

dim

ensi

uni

nom

inal

e

peste 6 ±1 ±2

Atât pentru dimensiunile liniare, cât şi pentru raze şi teşituri, în cazul valorilor sub 0.5 mm, abaterile limită se înscriu explicit pe desen după dimensiunea nominală (vezi §7.1.3.2).

Abaterile limită pentru dimensiunile unghiulare corespunzătoare toleranţelor generale sunt redate în Tabelul 7.3.

Tabelul 7.3

Simbolul f m c v

Cla

sa d

e to

lera

nţă

Descrierea fină mijlocie grosieră grosolană

până la 10 ±1º ±1º30’ ±3º

peste 10 pănă la 50 ±0º30’ ±1º ±2º

peste 50 pănă la 120 ±0º20’ ±0º30’ ±1º

peste 120 pănă la 400 ±0º10’ ±0º15’ ±0º30’

Aba

teri

limită

pen

tru d

omen

iul d

e lu

ngim

i în

mili

met

ri a

cele

i mai

sc

urte

latu

ri a

ungh

iulu

i con

side

rat

peste 400 ±0º5’ ±0º10’ ±0º20’

La utilizarea toleranţelor generale dimensionale, în indicator sau lângă acesta

se înscrie standardul de resort (ISO 2768) şi clasa de toleranţă. De exemplu, pentru o execuţie fină, se va prevedea următorul conţinut:

ISO 2768 – f

În cazul dimensiunilor liniare care necesită toleranţe mai mici decât cele generale, sau admit toleranţe mai mari decât cele generale, obţinându-se un avantaj economic prin aceasta, respectivele toleranţe dimensionale se precizează explicit în asociaţie cu valoarea dimensiunii nominale (vezi §7.1.3.2, 7.1.3.3).

7.1.3.2 Toleranţe în cifre O modalitate de menţionare a unei toleranţe dimensionale în desen constă în

înscrierea abaterilor limită după dimensiunea nominală. Valorile apar una sub alta, cu o înălţime a cifrelor de 0.5…0.6 din cea a cotelor, dar nu mai mică de 2.5 mm (Figura 7.7). Abaterile limită sunt exprimate în aceeaşi unitate de măsură ca şi dimensiunea nominală, deci în mm, folosind acelaşi număr de zecimale atât pºentru abaterea superioară, cât şi pentru cea inferioară. Abaterea de valoare zero se scrie ca număr întreg.

20 -0.15 +0.10 21 -0.05

+0

Figura 7.7 Înscrierea abaterilor limită ale unei dimensiuni nominale

Pentru cotele unghiulare măsurate în grade, se pot utiliza ca unităţi de măsură pentru abaterile limită minutul, secunda (Figura 7.8).

120O +20’ -10’

Figura 7.8 Înscrierea toleranţelor pentru dimensiuni unghiulare

Dacă valorile celor două abateri sunt simetrice, având aceeaşi valoare absolută, aceasta este înscrisă o singură dată (Figura 7.9).

15±0.05

30O±5’

Figura 7.9 Tolerarea dimensională cu abateri limită simetrice

În situaţii mai rare, se indică dimensiunile limită (Figura 7.10) în locul abaterileor limită. Varianta nu este recomandată de cerinţele procesului tehnologic de fabricaţie.

18.05 17.90

Figura 7.10 Tolerarea dimensională cu indicarea dimensiunilor limită

7.1.3.3 Toleranţe conform sistemului ISO Normele ISO prevăd înscrierea toleranţei dimensionale prin simbolul câmpului

de toleranţă (Figura 7.11) după valoarea cotei nominale. Opţional, simbolul poate fi completat cu valorile abaterilor limită înscrise între paranteze (Figura 7.11).

-0.020-0.04125f725f7

Figura 7.11 Înscrierea toleranţelor dimensionale prin simboluri, conform sistemului ISO

7.1.3.4 Tolerarea dimensională a ajustajelor Într-un desen de ansamblu, cota unui ajustaj se tolerează prin înscrierea

simbolului pentru toleranţa alezajului, urmat de cel pentru toleranţa arborelui (Figura 7.12).

Ø20 H7f7Ø20 H7/f7

Figura 7.12 Tolerarea dimensională a ajustajelor

7.1.4 Cumularea toleranţelor dimensionale Cotând în serie un lanţ de dimensiuni, toleranţele se cumulează (Figura 7.13).

28±0.52 29±0.52 29±0.52 27±0.52

Figura 7.13 Cumularea toleranţelor la cotarea în serie

Pentru exemplul din Figura 7.13, abaterile limită pentru lungimea de gabarit sunt +2.8 mm (0.52 mm + 0.52 mm + 0.52 mm + 0.52 mm) respectiv –2.8 mm. Valoarea nominală a lungimii de gabarit este de 113 mm şi rezultă prin însumarea celor patru cote înseriate. Valorile limită rezultate pentru această cotă sunt de 110.2 mm şi respectiv 115.8 mm. Toleranţa rezultată este de 5.6 mm.

La cotarea în paralel a dimensiunilor analizate (Figura 7.14), cumularea toleranţelor este evitată. Metoda de cotare este mai precisă, motiv pentru care este preferată în desenele de fabricaţie ale reperului.

55±0.52 84±0.52

113±0.52

27±0.52

Figura 7.14 Repartizarea toleranţelor la cotarea în paralel

Pentru exemplul considerat, conform celui de-al doilea mod de cotare, lungimea de gabarit poate varia între 112.48 şi 113.52 mm, toleranţa fiind de numai 1.4 mm. Observaţia privind precizia mai bună obţinută la cotarea în paralel este valabilă şi pentru cotele de poziţie ale celor trei orificii circulare.

7.2 Toleranţe geometrice

7.2.1 Tolerarea geometrică. Generalităţi Tolerarea geometrică este o tehnică precisă de specificare a variaţiilor maxime

admise ale formei sau poziţiei elementelor şi suprafeţelor din geometria reperelor, cu

scopul asigurării funcţionalităţii şi interschimbabilităţii acestora [1]. Tolerarea geometrică constă dintr-o serie de tehnici bine definite, utilizate pentru controlul anumitor caracteristici geometrice ale pieselor: rectilinitatea, planeitatea, cilindricitatea, înclinarea, etc.

Ca şi în cazul tolerării dimensionale, nu este necesar să se înscrie pe desen toleranţe geometrice pentru fiecare caracteristică a unei piese, ci numai pentru cele care sunt esenţiale în funcţionare. Acest sistem precis de tolerare este folosit mai des pentru a controla mărimi sau forme unde pot să apară încovoieri, sau alte deformări, cât şi pentru mărimi care necesită limite strânse [1], [2], [3].

Pentru anumite categorii de piese, cum ar fi cele care se fabrică prin aşchiere, există posibilitatea înscrierii pe desen a unor toleranţe geometrice generale, în conformitate cu una din clasele de toleranţă definite în standarde [4]. În acest caz, se explicitează pe desen numai acele toleranţe care sunt mai severe decât cele generale.

7.2.2 Toleranţe de formă Toleranţele de formă se referă la controlul rectilinităţii, planeităţii, curburii,

etc. O toleranţă de formă specifică zona în interiorul căreia elementele ce definesc a anumită formă trebuie să fie conţinute. Exemplul din Figura 7.15 ilustrează semnificaţia unei toleranţe de formă. Este considerată o toleranţă la circularitate pentru piesa cilindrică reprezentată. În orice secţiune perpendiculară pe axa piesei, forma secţiunii poate prezenta abateri de la un cerc ideal în limitele prescrise. Pentru evidenţierea abaterilor de formă, limitele şi conturul secţiunii au fost exagerate în figură în raport cu diametrul nominal al acesteia.

Secţiunea ideală

Limite de formă

Formă admisă a secţiunii

Limite de formă

Ønominal

Figura 7.15 Semnificaţia toleranţei de formă la circularitate

Simbolurile toleranţelor de formă sunt redate în Tabelul 7.4.

Tabelul 7.4

Denumirea toleranţei Simbolul grafic Toleranţă la rectilinitate

Toleranţă la planitate

Toleranţă la circularitate

Toleranţă la cilindricitate

Toleranţă la forma dată a profilului

Toleranţă la forma dată a suprafeţei

7.2.3 Toleranţe de poziţie, orientare şi bătaie O toleranţă de poziţie sau de orientare defineşte zona în interiorul căreia

centrul, axa sau planul central al unei caracteristici de o anumită mărime este permis să varieze faţă de poziţia teoretic exactă [2]. Prin cote adecvate, se stabileşte poziţia teoretic exactă, care este poziţia ideală în raport cu o anumită bază de referinţă.

Exemplul din Figura 7.16 ilustrează necesitatea toleranţei de poziţie în fabricaţia pieselor interschimbabile [1]. Poziţia centrului orificiului circular este tolerată dimensional pe fiecare din cele două direcţii cu 0.01 mm. Centrul respectiv se poate situa în interiorul unui pătrat de latură 0.02 mm. Plasarea cea mai defavorabilă posibilă este pe diagonala pătratului, când distanţa faţă de poziţia teoretic exactă este de 0.0142 mm şi nu de 0.01 mm; 0.0142 reprezintă o valoare probabil prea mare şi, deci, neconvenabilă. Înscrierea unei toleranţe la poziţie nominală de 0.01 mm restrânge domeniul admis pentru situarea centrului la un cerc de diametru 0.01 mm, cu centrul în punctul ideal (care defineşte poziţia teoretic exactă).

Tipurile de toleranţe de poziţie, orientare şi bătaie, precum şi simbolurile lor sunt prezentate în Tabelul 7.5.

La înscrierea unei toleranţe geometrice la poziţie nominală, cotele de poziţie ale elementelor tolerate se încadrează într-un dreptunghi şi nu se tolerează dimensional (Figura 7.16).

0.02

0.02

0.02

0.02

Ø0.01

100 +0

.01

-0.0

1

100 +0.01-0.01

Ø100H7

100

100

Ø0.01 A B

A

B

Figura 7.16 Exemplu privind utilitatea toleranţei la poziţie nominală

Tabelul 7.5

Tipul toleranţei Denumirea toleranţei Simbolul grafic

Toleranţă la poziţie nominală

Toleranţă la coaxialitate şi la concentricitate

Toleranţe de poziţie

Toleranţă la simetrie

Toleranţă la paralelism

Toleranţă la perpendicularitate

Toleranţe de orientare

Toleranţă la înclinare

Toleranţa bătăii circulare radiale sau frontale Toleranţe de

bătaie Toleranţa bătăii totale

Toleranţele de poziţie, orientare şi bătaie necesită precizarea unei baze de referinţă faţă de care se exprimă abaterile respective. Ca bază de referinţă, se alege o suprafaţă plană sau o axă, ce constituie un element de aşezare, de poziţionare a piesei în cauză, fie în timpul funcţionării, fie în timpul prelucrării sau verificării ei. Forma unui element considerat bază de referinţă trebuie să fie cât mai precisă. Pentru fiecare

toleranţă înscrisă în desen se poate defini o altă bază de referinţă, după cum, mai multe elemente tolerate în acest mod, pot fi raportate la o bază de referinţă comună.

7.2.4 Înscrierea pe desen a toleranţelor geometrice Pentru notarea toleranţelor geometrice pe desen, se utilizează un cadru

dreptunghiular, trasat cu linie continuă subţire. Cadrul conţine două, trei căsuţe, sau mai multe căsuţe, având următoarea destinaţie (Figura 7.17):

Simbolul toleranţei

Valoarea toleranţei

Simbolul toleranţei

Valoarea toleranţei

Baza de referinţă

0.1 0.1 A

Figura 7.17 Cadrul standardizat pentru înscrierea toleranţelor geometrice

Dacă sunt necesare mai multe baze de referinţă, fiecare din ele este notată cu o majusculă distinctă, în căsuţe succesive, în partea dreaptă a cadrului (Figura 7.18).

Simbolul toleranţei

Valoarea toleranţei

Baza de referinţă A

0.1 A B

Baza de referinţă B

Figura 7.18 Indicarea unei toleranţe geometrice cu mai multe baze de referinţă

Valoarea toleranţei se exprimă în milimetri şi este precedată de majuscula Ø pentru zone de toleranţă circulare sau cilindrice.

Specificarea elementului tolerat (suprafaţă, axă, muchie, etc.) se realizează cu ajutorul unei linii de indicaţie, trasată cu linie continuă subţire şi terminată prin săgeată (Figura 7.19). Frecvent, linia respectivă este frântă la 90O.

Figura 7.19 Indicarea elementului tolerat geometric

Precizarea bazei de referinţă se realizează printr-o linie de indicaţie terminată cu un triunghi de referinţă înnegrit (Figura 7.20 a).

Dacă baza de referinţă nu poate fi indicată direct, printr-o linie de indicaţie, aceasta se notează cu o majusculă încadrată, legată de elementul de referinţă printr-un triunghi înnegrit (Figura 7.20 b).

Dacă oricare din cele două elemente corelate printr-o toleranţă geometrică poate fi baza de referinţă, ambele elemente sunt specificate prin linie de indicaţie terminată cu săgeată (Figura 7.20 c).

0.1 A

A

0.25

0.25 A

A

a)

b)

c)

Figura 7.20 Marcarea bazei de referinţă pentru o toleranţă geometrică

Dacă toleranţa geometrică se referă la axa sau la planul de simetrie al piesei sau a elementului cotat, linia de indicaţie pentru specificarea elementului tolerat sau a bazei de referinţă este trasată în prelungirea liniei de cotă (Figura 7.21).

0.1 A

0.1 A

A Figura 7.21 Toleranţe de poziţie pentru planul de simetrie al elementului tolerat

Atunci când toleranţa geometrică are în vedere numai o porţiune limitată a elementului tolerat, conturul acelei porţiuni este dublat pe exterior prin linie-punct groasă, iar lungimea corespunzătoare se cotează (Figura 7.22).

0.1

100

Figura 7.22 Toleranţă geometrică pe o porţiune limitată din elementul tolerat

Dacă pe desen sunt reprezentate mai multe variante dimensionale ale obiectului reprezentat, şi dacă valorile toleranţelor diferă în funcţie de variantă, aceste toleranţe se notează parametric pe desen, iar valorile lor se concretizează în tabelul ce conţine cotele parametrice (Figura 7.23) [5]. Pentru toleranţe, se folosesc litere minuscule.

Var. a b c d e f 1 0.006 0.025 15 7 8 47 2 0.010 0.008 20 8 10 58 3 0.025 0.010 30 10 15 70 4 0.060 0.015 50 12 25 112

a A

df

e

A c

b

Figura 7.23 Înscrierea parametrică a toleranţelor geometrice

Pe lângă informaţiile de bază privind tipul şi valoarea unei toleranţe geometrice, pe desen mai pot fi înscrise, în interiorul sau în exteriorul cadrului dreptunghiular, şi alte informaţii referitoare la toleranţele geometrice.

Cotele de poziţie ale elementului tolerat geometric la poziţie nominală nu se tolerează dimensional şi se încadrează într-un dreptunghi (Figura 7.16).

Exemple de scriere a toleranţelor geometrice şi dimensionale pe piese sunt redate în Figura 7.24 [6],Figura 7.25 [7], şi Figura 7.26 [8].

6±0.113

,1±0

.1 23±0

.131

±0.2

18.6±0.2

Ø1

2±0.

1 13,9±0.1

9,5

0.02

8,7

Figura 7.24 Capsula pentru diode tip F-22, desen de catalog

Figura 7.25 Toleranţe geometrice pentru inelul interior al unui rulment

0.25+0.060-0.020

A

0.08 A

0.60+0.020-0.054

0.130.13

0.033

15°+0°-2°

0.1

0.9+0.100-0.010

0.35

0.13

B

0.13

0.1 B

1.3+0

.1-0

.0

13.0

Figura 7.26 Ştift metalic utilizat la îmbinări cu capse în echipamente electronice

Înscrierea pe desen a toleranţelor dimensionale şi geometrice potrivite necesită experienţă şi de asemenea cunoaşterea tehnologiei de fabricaţie a obiectului reprezentat.

8 Notarea calităţii suprafeţelor prelucrate

8.1 Definirea calităţii suprafeţelor prelucrate Calitatea maşinilor sau instalaţiilor fabricate este apreciată din mai multe

puncte de vedere: caracteristici tehnice, durabilitate, fiabilitate, domeniu de utilizare etc. Toate aceste puncte de vedere sunt influenţate de calitatea suprafeţelor prelucrate.

În noţiunea de calitate a suprafeţei prelucrate sunt cuprinse două aspecte: 1. aspectul fizic, prin care calitatea suprafeţei este definită de abaterile

proprietăţilor fizico-mecanice ale stratului superficial al materialului; 2. aspectul geometric, prin care calitatea suprafeţei este definită de abaterile

suprafeţei reale de la cea ideală (geometrică) indicată în desenul de execuţie. În ceea ce priveşte aspectul geometric al suprafeţei prelucrate, abaterile

geometrice prin care suprafaţa reală se deosebeşte de suprafaţa nominală sunt clasificate în SR ISO 4287-1:1993, în mod convenţional, în abateri de ordinul 1÷4, după cum urmează: abaterile de ordin 1 = abateri de formă (macroneregularităţi); abaterile de ordin 2 = ondulaţii; abaterile de ordin 3 şi 4 = rugozitate (microneregularităţi).

Abaterile de formă (macroneregularităţile) sunt abateri cu pas foarte mare în raport cu înalţimea lor. La suprafeţele cilindrice, aceste abateri sunt: ovalitatea şi poligonalitatea în secţiune transversală şi conicitatea, dubla convexitate, dubla concavitate în secţiune longitudinală.

Ondulaţiile sunt abateri de înălţime relativ mică şi pas mediu, care apar în principal datorită vibraţiilor sistemului tehnologic şi a deformaţiilor plastice din zona de aşchiere.

Rugozitatea suprafeţelor prelucrate este totalitatea neregularităţilor cu forme diferite şi cu pas relativ mic, considerate pe o porţiune mică de suprafaţă, care nu are abateri de formă macrogeometrică. Microneregularităţile, sau asperităţile suprafeţei, sunt urmele lăsate de sculele de prelucrare. O suprafaţă prelucrată prezintă o anumită rugozitate, ondulaţie şi abatere de formă macrogeometrică.

Pentru indicarea stării suprafeţelor se folosesc parametrii de profil [1]:

Ra (abaterea medie patratică) –reprezentând media aritmetică a valorilor absolute ale abaterilor profilului în limitele lungimii de bază; Rz (înălţimea neregularităţilor profilului în zece puncte) –reprezentând media

valorilor absolute ale inălţimilor celor mai de sus 5 proeminenţe şi ale adâncimilor celor mai de jos 5 goluri, în limitele lungimii de bază; Rmax (înălţimea maximă a profilului) –reprezentând distanţa dintre linia exterioară şi linia interioară a profilului.

Parametrii de rugozitate se prescriu ca valoare maximă admisibilă, precedată de simbolul aferent.

Valorile preferenţiale ale parametrilor Ra, Rz, sunt cele din Tabelul 8.1 [1]:

Tabelul 8.1

Parametrul de rugozitate Valori numerice Ra [µm] 0.012; 0.025; 0.05; 0.1; 0.2; 0.4; 0.8; 1.6; 3.2; 6.3;

12.5; 25; 50; 100; 200; 400 Rz [µm] 0.025; 0.05; 0.1; 0.2; 0.4; 0.8; 1.6; 3.2; 6.3; 12.5; 25;

50; 100; 200; 400; 800; 1600

8.2 Condiţii privind starea suprafeţelor Starea suprafeţelor se notează pe desen numai dacă indicaţiile respective sunt

indispensabile pentru asigurarea funcţionalităţii piesei sau a aspectului ei şi numai pentru suprafeţele care necesită asemenea indicaţii [2].

La alegerea rugozităţii se are în vedere influenţa pe care o are rugozitatea asupra calităţii produsului (funcţionare, durabilitate, rezistenţă, precizie, aspect etc.), cât şi influenţa asupra economicităţii produsului respectiv. Rugozitatea are o influenţă mare asupra frecării şi uzurii, rezistenţei la oboseală, precum şi asupra altor proprietăţi funcţionale ale suprafeţei, şi anume: asupra etanşeităţii îmbinărilor, rigidităţii de contact, rezistenţei îmbinărilor presate, stabilităţii la vibraţii. Din punct de vedere funcţional, rugozitatea are o influenţă deosebită asupra calităţii produsului. Deoarece costul produsului creşte apreciabil odată cu prescrierea unor rugozităţi mai mici (suprafeţe mai netede), valorile prescrise nu trebuie să impună condiţii mai severe decât cele strict necesare calităţii.

Referitor la economicitatea aplicării procedeelor de fabricaţie, există o corelaţie între precizia dimensională şi rugozitatea rezultată, precum şi între procedeul tehnologic şi rugozitatea care se obţine prin aplicarea acestuia (Tabelul 8.2) [2].

În cazul prelucrărilor mecanice, se recomandă utilizarea următoarelor valori ale rugozităţii (Ra) [3]: pt. prelucrări de degroşare: 25; 50; 100 µm; pt. prefinisări: 3.2; 6.3; 12.5 µm; pt. finisări: 0.4; 0.8; 1.6 µm; pt. superfinisări: 0.012; 0.025; 0.05; 0.1; 0.2 µm.

În funcţie de procedeul de prelucrare, pot exista şi unele abateri de la aceste recomandări.

Tabelul 8.2

Valori medii ale rugozităţii Ra[µm] Denumirea procedeului tehnologic

0.01

25

0.02

5

0.00

5

0.1

0.2

0.4

0.8

1.6

3.2

6.3

12.5

25

50

10

0

Turnare în nisip Turnare în forme coji Turnare în cochilie Turnare sub presiune Turnare de precizie Matriţare Forjare Laminare la cald Laminare la rece, tragere Extrudare Ambutisare Tăiere cu flacăra Tăiere cu fierăstrăul Curăţire cu jet Polizare Retezare Rabotare Mortezare Găurire Lărgire Adâncire Frezare Strunjire longitudinală Strunjire plană Alezare Broşare Rectificare Rodare Roluire Honuire Lepuire

Rulare Severuire Electrochimie Electroeroziune

Simbolizarea utilizată în Tabelul 8.2 are următoarea semnificaţie:

Valori obţinute frecvent Valori obţinute mai rar prin procedeul respectiv

8.3 Notarea pe desen a stării suprafeţelor Starea suprafeţelor indicată pe desen se consideră că reprezintă starea finită a

suprafeţelor, după aplicarea tratamentelor termice, termochimice sau a acoperirilor electrochimice, însă înainte de vopsire, lăcuire sau acoperiri decorative.

Simbolurile utilizate sunt cele din Tabelul 8.3 [1]:

Tabelul 8.3

Simbol grafic Condiţii privind procedeul de obţinere a suprafeţei

Simbol de bază

---

Simbol derivat

suprafaţa se va obţine printr-o operaţie finală de prelucrare cu îndepărtare de material

Simbol derivat

suprafaţa se va obţine printr-o operaţie finală fără îndepărtare de material

Simbol derivat

se utilizează pentru înscrierea unor condiţii suplimentare

Simbol derivat

se utilizează pentru notarea stării suprafeţei în cazul suprafeţelor ce formează conturul unei piese având aceeaşi stare pe tot conturul

Simbolurile se trasează cu linie continuă, identică cu linia utilizată pentru înscrierea cotelor pe desenul respectiv, iar înalţimea literelor şi a cifrelor este aceeaşi cu înalţimea h a scrierii. Detaliile grafice ale simbolului de rugozitate sunt redate în Figura 8.1.

h – dimensiunea nominală a scrierii

3.5 5 7 10 14 20

Înălţimea H 5 7 10 14 20 28Grosimea liniei h/10

H 60° 60° 2H

Figura 8.1 Modul de realizare al simbolului pentru rugozitate

Valoarea numerică a parametrului se înscrie deasupra simbolului, fiind valoarea maximă admisibilă pentru suprafaţa respectivă şi se exprimă în µm.

Parametrul de profil se indică în conformitate cu Tabelul 8.4:

Tabelul 8.4

-pentru Ra, se indică numai valoarea sa

3,2

-pentru valori limită admisibile ale parametrului Ra, valoarea maximă se înscrie deasupra valorii minime

3,2 1,6

-pentru Rz sau Rmax, se înscrie valoarea parametrului respectiv, precedată de simbolul acestuia

Rz 6,3

Rmax 12,5

-pentru cazul în care sunt necesare şi alte condiţii suplimentare privind starea suprafeţei respective, se înscriu următoarele date: a = parametrul de profil caracteristic; b = denumirea procedeului tehnologic, date privind tratamentele termice sau de suprafată; c = valoarea numerică a lungimii de bază [mm]; d = simbolul orientării neregularităţilor; e = adaosul de prelucrare prescris [mm]; f = valoarea numerică a altor parametri de profil

a b

e d c(f)

Orientarea neregularităţilor poate fi (Tabelul 8.5):

Tabelul 8.5

Orientarea neregularităţilor Simbolul Plasarea simbolului în raport cu cel de

rugozitate

-paralelă cu planul de proiecţie

=

=

-perpendiculară pe planul de pr.

⊥

⊥

-încrucişat înclinată faţă de planul de proiecţie a suprafeţei

X

X

-aproximativ radială faţă de centrul suprafeţei

R

R

-aproximativ circulară şi concentrică faţă de centrul suprafeţei

C

C

-în mai multe direcţii oarecare

M

M

-specială, nedirecţionată sau protuberanţe

P

P

Datele privind starea unei anumite suprafeţe se înscriu o singură dată şi numai

pe una din proiecţiile obiectului reprezentat (vedere sau secţiune) şi anume pe acea proiecţie pe care sunt indicate elementele dimensionale ale suprafeţei respective, cu vârful simbolului orientat spre suprafaţa la care se face referinţă.

Indicaţiile înscrise în jurul simbolului de rugozitate trebuie să poată fi citite de jos în sus şi din dreapta desenului, fără a fi întrerupte sau întretăiate de linii de cotă sau de linii ajutătoare. Orientarea simbolurilor de rugozitate este oarecare.

Simbolurile pentru notarea stării suprafeţei se amplasează pe linii de contur, linii ajutătoare trasate în prelungirea acestora sau prin intermediul unor linii ajutătoare terminate cu o săgeată (Figura 8.2).

Figura 8.2 Modul de plasare pe desen a simbolului de rugozitate

Nu se admite plasarea simbolurilor pe linii de contur acoperite sau pe linii de cotă, cu excepţia găurilor de dimensiuni reduse, razelor de racordare şi a teşiturilor, cazuri în care simbolul se amplasează înaintea cotei respective (Figura 8.3).

Figura 8.3 Plasarea simbolului de rugozitate pe elemente cu dimensiuni reduse

Pe o suprafaţă cu rugozităţi diferite, valorile respective se notează separat, limita trasându-se cu linie subţire. Pe o reprezentare în secţiune, se cotează lungimea porţiunii de rugozitate diferită (Figura 8.4).

Figura 8.4 Notarea rugozităţii pe porţiuni limitate ale conturului

Modalitatea de indicare a stării suprafeţei pe un desen de execuţie se diferenţiază pentru următoarele cazuri:

dacă toate suprafeţele au aceeaşi rugozitate, aceasta se notează numai în rubrica aferentă din cadrul indicatorului, deasupra indicatorului, în cazul neexistenţei unei rubrici speciale, sau în cadrul condiţiilor tehnice înscrise pe desen dacă majoritatea suprafeţelor au aceeaşi stare (rugozitate), aceasta se

notează prin simbolul corespunzător numai deasupra indicatorului, pe desenul de execuţie urmând a se nota numai suprafeţele a căror stare (rugozitate) diferă de cea generală.

Simbolul de rugozitate poate fi scris deasupra indicatorului astfel (Figura 8.5): simbol, urmat de precizarea “cu excepţia celorlalte indicaţii”; simbol, urmat între paranteze de simbolul de bază semnificând faptul

că toate suprafeţele cu stări neidentificate de pe desen au valoarea rugozităţii egală cu cea din faţa parantezei; simbol, urmat, între paranteze, de notările stărilor suprafeţelor indicate

pe desen, în ordine crescătoare. Pentru suprafeţe de contur cu aceeaşi rugozitate pe tot conturul, notarea stării

respective se face în câmpul desenului, alături de precizarea “pe contur”. Se admite ca notarea stării respective să fie indicată pe reprezentare o singură

dată, prin completarea simbolului corespunzător cu un cerc de diametru 3÷4 mm, de aceeaşi grosime ca şi cotele înscrise pe desenul respectiv (Figura 8.6).

Figura 8.5 Înscrierea rugozităţii dacă există valori predominante ale acesteia

Figura 8.6 Notarea rugozităţii pe conturul obiectului

8.4 Notarea tratamentului termic pe desenele de execuţie Pe desenele de execuţie ale pieselor se indică numai datele referitoare la

caracteristicile finale ale materialului, obţinute în urma tratamentului termic: adâncimea h a stratului tratat, duritatea, rezistenţa la rupere. Acestea se înscriu în cadrul condiţiilor tehnice din desen în unul din următoarele moduri [4]:

prin intervale de valori (h = x1…x2; HRC y1…y2); prin valori nominale şi abateri limită (h = x1±∆x; HRC y1±∆y); prin valori limita (h ≥ x1; HRC ≥ y1).

Figura 8.7 Indicarea pe desen a tratamentului termic pentru întreaga piesă

Tratamentele care se referă la anumite părţi ale piesei se înscriu pe o linie de indicaţie, a cărei săgeată se sprijină pe o linie punct groasă, trasată paralel cu conturul piesei, pe o singură proiecţie, dacă aceasta determină complet zona tratată termic, sau, la nevoie, pe două proiecţii, caracteristicile mecanice notându-se o singură dată, doar pe una din proiecţiile respective.

Figura 8.8 Înscrierea tratamentului termic pentru părţi din piesă

Dacă mai multe părţi ale piesei sunt supuse la acelaşi tratament termic, zonele respective se precizează prin linie punct groasă, caracteristicile mecanice indicându-se doar o singură dată.

Dacă mai multe părţi ale piesei sunt supuse la tratamente termice diferite, caracteristicile mecanice se indică pe fiecare din zonele respective sau, dacă sunt comune mai multor zone, se notează cu ajutorul unor litere distincte, iar datele privind tratamentul termic se înscriu o singură dată, într-o paranteză precedată de litera folosită pentru identificare [Figura 8.9].

Figura 8.9 Înscrierea mai multor tratamente termice pe diferitele suprafeţe ale unui obiect

Pentru cazul în care se indică şi anumiţi parametri de profil privind starea suprafeţei tratate termic, datele referitoare la tratamentul termic se înscriu pe braţul simbolului pentru notarea stării suprafeţei.

Dacă este necesar, se indică pe desen şi locul sau zona pentru măsurarea durităţii stratului tratat [4].

În desenele de ansamblu se vor indica numai datele de tratament termic care se referă la întreg ansamblul.

8.5 Reguli de notare a indicaţiilor privind acoperirile Simbolul acoperirii sau indicaţiile privind acoperirea se dau în cadrul

condiţiilor tehnice din desen. Dacă se face referire la anumite zone ale piesei ce nu pot fi precizate decât pe

reprezentarea din desen, zonele respective se identifică şi se cotează conform regulilor enunţate la notarea tratamentului termic

9 Detalii privind reprezentarea şi cotarea pieselor

9.1 Reprezentarea pieselor de tip arbore

9.1.1 Tipologie, destinaţie, caracteristici generale Arborii sunt piese din categoria organelor de maşini, destinaţi transmiterii

momentelor de răsucire. În acelaşi timp, arborii servesc la sprijinirea pieselor montate pe ei şi aflate în mişcare de rotaţie. După tipul axei longitudinale, arborii pot fi drepţi, cu excentric, sau cotiţi [1], [2].

Forma geometrică globală este definită de o succesiune de tronsoane cilindrice, conice sau uneori prismatice, dispuse cap la cap, pe aceeaşi axă longitudinală în cazul arborilor drepţi sau pe aceeaşi direcţie dar decalate axial în cazul arborilor cu excentric şi respectiv cotiţi. Diferitele tronsoane pot prezenta diferite prelucrări interioare laterale sau axiale. Secţiunile transversale ale tronsoanelor de arbore pot fi constante sau variabile.

Părţile componente ale unui arbore sunt (Figura 9.1): corpul, tronsoanele de rezemare (numite fusuri de capăt sau pivoţi), prin intermediul cărora arborii sunt susţinuţi în lagăre şi tronsoanele pentru asamblare, pe care se montează diferite organe de maşini (roţi dinţate, roţi pentru curele) sau alte piese.

Părţi de calare

Corp Fus de capătFus de capăt

Figura 9.1 Părţile componente ale unei piese de tip arbore

Capetele de arbori, fusurile, gulerele fixe sunt standardizate dimensional [3]. La cele două capete, arborii sunt în general prevăzuţi cu găuri de centrare

filetate înfundate (Figura 9.2), care sunt de asemenea standardizate [4].

Figura 9.2 Gaură de centrare filetată de la capătul unui arbore

Pentru a evidenţia prelucrările interioare ale tronsoanelor, se folosesc secţiuni propriu-zise deplasate (Figura 9.3, Figura 9.4) [2].

Figura 9.3 Arbore în perspectivă, cu evidenţierea planelor de secţionare

Figura 9.4 Secţiuni deplasate în arborele din figura anterioară

Dacă spaţiul nu permite deplasarea secţiunilor, acestea pot fi dispuse şi la capetele proiecţiei longitudinale, sau într-un spaţiu liber, cu notarea literală a traseului de secţionare şi a denumirii secţiunii (Figura 9.5).

Figura 9.5 Secţiune locală în arbore, plasată la capăt, ca o proiecţie obişnuită

9.1.2 Cotarea arborilor Pentru tronsoanele cilindrice, se indică diametrele, pentru cele prismatice

latura bazei, iar pentru cele conice cele două diametre de capăt. Cotarea longitudinală are în vedere rolul funcţional al tronsoanelor arborelui.

Ca bază de cotare pe această direcţie, poate fi utilizat unul, sau ambele capete. Deoarece lungimea de gabarit este o cotă necesară, lungimea unuia dintre tronsoane va lipsi, pentru a evita închiderea lanţului de cote (Figura 9.6).

Prelucrările de pe tronsoane vor fi dimensionate atât din punct de vedere al formei, cât şi al poziţiei (Figura 9.6).

Reprezentarea şi cotarea găurilor de centrare poate fi omisă, precizarea lor fiind realizată printr-o adnotare adecvată (Figura 9.5).

Pe desenul de execuţie al unui arbore se înscriu rugozităţile suprafeţelor funcţionale, precum şi abaterile dimensionale, de formă şi de poziţie.

Arborii drepţi sunt frecvent utilizaţi în domeniul electric, toate maşinile electrice rotative incluzând în componenţa lor acest reper.

Figura 9.6 Cotarea longitudinală şi a prelucrărilor interioare

Numeroase tipuri de traductoare electrice de măsură destinate mărimilor mecanice includ de asemenea repere de tip arbore.

O categorie aparte de arbori frecvent întâlniţi în domeniul electric sunt cablurile de legătură. Acestea sunt arbori flexibili.

9.2 Reprezentarea arcurilor elicoidale

9.2.1 Caracteristici, tipologie, destinaţie Arcurile elicoidale sunt piese utilizate în realizarea îmbinărilor elastice.

Materialul cu bune proprietăţi elastice şi forma specifică a arcurilor elicoidale asigură deformaţii elastice mari. După forma constructivă, există arcuri elicoidale de compresiune (Figura 9.7 a), de tracţiune (Figura 9.7 b) şi de torsiune (Figura 9.7 c).

a) b) c)

Figura 9.7 Arcuri elicoidale: a) de compresiune; b) de tracţiune; c) de torsiune

Forma capetelor diferă în funcţie de destinaţie: arcurile de compresiune trebuie să asigure o suprafaţă de aşezare bună la ambele capete, iar cele de tracţiune posibilitatea de prindere, prin ochiuri adecvate, spre a aplica forţa de întindere. Arcurile de torsiune au capetele mai lungi decât diametrul arcului, spre a asigura fixarea în piesele prin care se aplică momentul de torsiune. Forma extremităţilor pentru arcurile elicoidale este standardizată (SR EN ISO 2162-2:1997).

Arcurile elicoidale au formă cilindrică (Figura 9.7), conică, paraboidală, hiperboloidală, în funcţie de suprafaţa directoare pe care este înfăşurată elicea arcului. Secţiunea sârmei sau a barei din care este confecţionat arcul poate fi rotundă, pătrată, dreptunghiulară, trapezoidală, inelară, eliptică.

Arcurile elicoidale de compresiune se utilizează la butoane, taste, comutatoare rotative cu apăsare, întrerupători de înaltă tensiune cu contacte cap la cap, numeroase

alte tipuri de contacte, lagăre sferice şi conice din mecanismele aparatelor electrice de măsură.

Arcurile elicoidale de tracţiune se utilizează la diferite relee şi la diferite tipuri de mecanisme din componenţa aparatelor electrice: numărătoare, indicatoare, etc.

Arcurile elicoidale de torsiune sunt utilizate fie ca elemente motoare, fie ca elemente de rezistenţă, la mecanismele de zăvorâre din aparatele electrice, la amortizarea şocurilor şi a vibraţiilor.

9.2.2 Reguli de reprezentare Arcurile elicoidale se reprezintă în vedere, în secţiune (cu vedere sau

propriu-zisă) sau simbolic (Figura 9.8) [1], [3].

b) c) d)a)

Figura 9.8 Reprezentarea arcurilor elicoidale: a) în vedere; b) în secţiune cu vedere; c) în secţiune propriu-zisă; d) simbolică

Liniile elicoidale ale spirelor se înlocuiesc prin linii drepte paralele. Spirele se reprezintă paralele, indiferent dacă pasul arcului este constant sau variabil (Figura 9.8).

La reprezentarea arcurilor elicoidale cu mai mult de 4 spire, pot fi desenate complet numai 1-2 spire la fiecare capăt, spirele intermediare fiind omise (Figura 9.8). Întreruperea convenţională trebuie să asigure vizibilitatea secţiunii, spre a fi cotată.

Pe desenul unui arc elicoidal se indică diagrama de sarcină (Figura 9.9) şi datele cu parametrii geometrici şi funcţionali, conform cu Tabelul 9.1. Se prevăd de asemenea date despre prelucrarea capetelor sau a ochiurilor de arcuri. Elementele care determină dimensional arcul elicoidal sunt: diametrul exterior şi diametrul interior al arcului cilindric (pentru arcurile conice se

dau la capete diametrele exterioare şi interioare), dimensiunile secţiunii sârmei sau barei, pasul arcului (la arcurile cu pas variabil se cotează pasul fiecărei spire), diametrul mediu al arcului, înălţimea (lungimea) arcului în stare liberă,

dacă este necesar, se indică diametrul minim al alezajului bucşei de ghidare sau diametrul maxim al tijei de ghidare.

Tabelul 9.1

d D DeD1L0n ntLcFcth

τc

......................mm

......................mm

..........±..........mm

..........±..........mm

..........±..........mm …....................... - …....................... - ......................mm …......................N .................N/mm2

F1L1

τ1τk1F2L2

τ2τk2FnLnτn

τkn

.............±............N

........................mm

...................N/mm2

...................N/mm2

...........................N

........................mm

...................N/mm2

...................N/mm2

..........................N

........................mm

...................N/mm2

...................N/mm2

snτknk N δF feRst T1)

......................mm

.................N/mm2

..................... -

..................... -.................N/mm2

........................Hz

...................N/mm.........................h.......................°C

Sens de înfăşurare a spirelor

2) LH RH Adaptarea arcului:

Frecvenţa ciclului de sarcină, f

statică dinamică(lim. în timp) dinamică (nelimitată)

Condiţii Abateri limită3)

Material G: N/mm2

E: N/mm2

O forţă F1, lungimea corespunzătoare L1 şi rigiditatea Rs

L0,d,nt

Două forţe F1/F2 şi lungimile corespunzătoare L1/L2

L0,d,nt

Starea suprafeţei

Trefilată laminată prelucrată prelucrată prin alicare

sferică

debavurare interioară exterioară

Lungimea arcului care nu este prereglat şi rigiditatea Rs

d,nt

Protecţia suprafeţei

O forţă F1 şi forţa arcului prereglat L0

Grad de prereglare sau sarcina de prereglare

O forţă F1, lungimea arcului prereglat şi lungimea arcului neprereglat L0

nt,d sau nt,De,Di

Informaţii suplimentare, de exemplu asupra stării suprafeţei sau toleranţelor

1) Minimum/maximum 2) A se indica cazul corespunzător 3) Parametrii indicaţi pot fi modificaţi pentru a corespunde condiţiilor date.

LL

1L

Ø

L

Ø De D1

Lc

2n

cthF

Ø

Extremitati ale arcului: forma C

Ø0

d

D

(s )(s )

2(s )n

Fn2F

1F

1

Figura 9.9 Arc elicoidal de compresiune şi diagrama de sarcină a acestuia

În desenele de ansamblu, arcurile elicoidale pot fi reprezentate în vedere, în secţiune cu vedere, sau în secţiune propriu-zisă (Figura 9.10) [5]. Pentru arcuri de dimensiuni mici pe desen, reprezentarea în secţiune propriu-zisă este cea mai convenabilă. Dacă diametrul secţiunii sârmei este sub 2 mm, secţiunea în sârmă se înnegreşte complet.

Figura 9.10 Celulă sensibilă din componenţa unei matrici senzoriale tactile de tip inductiv, incluzând arcuri elicoidale

În Figura 9.11 se exemplifică desenele de execuţie pentru un arc elicoidal de tracţiune iar în Figura 9.12 în desenul de execuţie pentru un arc elicoidal de torsiune [6].

Figura 9.11 Desen de execuţie pentru un arc elicoidal de tracţiune

Figura 9.12 Desen de execuţie pentru un arc elicoidal de torsiune

9.3 Plăci cu cablaj imprimat

9.3.1 Despre cablajele imprimate Cablajele imprimate constituie una din cele mai folosite metode de realizare a

conexiunilor în circuitele electronice şi electrice. Asigurând un grad de compactizare ridicat, o reproductibilitate mare în poziţionarea pieselor, un volum redus, o montare şi o asamblare uşoară, posibilitatea de a automatiza complet operaţia de realizare a circuitelor, o fiabilitate ridicată şi un cost redus, această tehnologie are numeroase avantaje şi, ca urmare, şi numeroase utilizări. În fig. 9.12 se prezintă câteva utilizări ale cablajelor imprimate [7],[5].

Figura 9.13 Utilizări ale cablajelor imprimate: a) conexiuni prin cablaj imprimat; b) condensator imprimat; c) bobine imprimate; d) element de comutator rotativ; e) micromotor cu rotor pe cablaj imprimat

Cablajele imprimate includ în general: un suport izolant, rigid sau elastic, conductoare imprimate, pelicule de acoperire şi protecţie şi, eventual, adezivi.

În funcţie de numărul planelor în care se situează conductoarele, există cablaje imprimate monostrat, dublu strat şi multistrat.

După modalitatea de realizare a contactelor între conductoare din plane diferite, există cablaje cu găuri nemetalizate (cu contacte prin fire), cu găuri metalizate şi cu contacte obţinute prin depuneri succesive.

Metoda de fabricaţie diferenţiază cablaje realizate prin tehnologii substractive, tehnologii aditive şi tehnologii de sinteză.

9.3.2 Aspectele mecanice care trebuie avute în vedere la proiectarea plăcilor cu cablaj imprimat Desenarea unui cablaj imprimat este precedată de definirea spaţiului disponibil

pentru amplasarea plăcii şi alegerea modului de fixare a acesteia [5], [7]. Obţinerea plăcilor la dimensiunile stabilite şi fixarea componentelor se

realizează totdeauna în producţie cu anumite toleranţe dimensionale, de formă şi de poziţie, toleranţe care trebuie avute în vedere la proiectare.

Plasarea pieselor mari şi grele necesită corelarea cu rezistenţa mecanică a suportului, pentru a evita deformări ale plăcilor sub acţiunea greutăţii proprii şi a pieselor.

Fixarea plăcilor cu cablaj imprimat trebuie să aibă în vedere asigurarea la şocuri şi vibraţii, împotriva rezonanţelor mecanice, prin ghidaje, rigidizări, imobilizări. Probleme deosebite pot să apară la circuitele plasate pe vehicolele terestre şi aeriene, pe rachete, pe sateliţi; în astfel de cazuri, plăcile cu cablaj imprimat se înglobează în răşină.

Considerarea libertăţii de dilatare a plăcii cu temperatura impune anumiţi parametri dimensionali în proiectarea cablajelor imprimate.

Montarea şi demontarea plăcilor trebuie să se realizeze fără solicitări mecanice pe direcţii perpendiculare pe plăci. Strategia de întreţinere şi depanare, structura mecanică generală a produsului influenţează de asemenea concepţia plăcilor cu cablaj imprimat.

9.3.3 Desenarea cablajelor imprimate Proiectul unui cablaj imprimat include desenul cablajului, fila (lista) de date

pentru execuţia găurilor şi alte documente conexe[3], [7]. Desenul unui cablaj este ansamblul imaginilor feţelor cablajului, câte una

pentru fiecare strat. Pe desenul fiecărei feţe apar: conturul plăcii cu toate degajările, găurile tehnologice şi de poziţionare, conductoarele imprimate, găurile şi pastilele de montare şi de lipire a componentelor, reperele de poziţionare.

Desenele cablajelor imprimate pot fi realizate manual sau în regim asistat de calculator, prin pachete soft adecvate[8]. În cazul tehnicii manuale, pe suportul de desenare se imprimă un rastru într-o culoare palidă, utilizat în poziţionarea componentelor şi a conductoarelor. Valoarea pasului de rastru este standardizată şi aparţine seriei: 2.5, 0.625, 0.5, 0.1 mm sau 1”, 0.5”, 0.25”.

9.3.4 Etapele desenarii cablajelor imprimate 1. Documentarea şi pregătirea implică definitivarea setului de informaţii

necesare desenării cablajului [5], [7]. Acestea sunt: schema electrică, cu toate specificaţiile şi particularităţile legate de tipul,

poziţiile pieselor, ale traseelor, modificările şi/sau variantele posibile, cerinţele deosebite, caracteristicile pieselor: forme, dimensiuni, distanţe între terminale,

particularităţi de montare, caracteristicile mecanice: forma şi dimensiunile plăcii, spaţiul disponibil

pentru plasarea pieselor, toleranţele execuţiilor mecanice, caracteristicile tehnologiilor de fabricaţie (mai ales referitoare la toleranţe

dimensionale şi de poziţie), cerinţele speciale referitoare la solicitări mecanice, climatice, electrice,

cuplaje parazite, lungimea conductoarelor. 2. Stabilirea formei şi a dimensiunilor plăcii necesită trasarea conturului

plăcii şi al decupărilor, a găurilor pentru fixare, stabilirea zonelor de lucru şi a zonelor

interzise, definirea sistemului de referinţă. Prima axă ortogonală a sistemului de referinţă este de obicei definită de 2 găuri funcţionale sau tehnologice (Figura 9.14 a). Sistemul este utilizat şi ca bază de referinţă pentru poziţionările fizice ulterioare ale plăcii pe parcursul procesului tehnologic. Sistemul de referinţă poate fi stabilit şi în raport cu marginile plăcii, dar precizia de poziţionare este mai scăzută (Figura 9.14 b). Originea sistemului de referinţă poate fi plasată în exteriorul plăcii finite, într-o zonă tehnologică (Figura 9.14 c).

X

Y

X

Y

X

Y

O

OOa) b) c)

Figura 9.14 Sisteme de referinţă pe o placă cu cablaj imprimat; axe definite prin: a) centrele a două găuri de pe placă; b) două muchii ale plăcii; c) găuri tehnologice din exteriorul plăcii

Stabilirea zonelor de lucru (Figura 9.15) implică trasarea conturului regiunilor în care se vor amplasa piesele şi traseele de legătură şi a zonelor interzise, rezervate pentru inscripţionări, găuri de trecere, suporţi, radiatoare, etc.

Pentru grosimea plăcii, STAS 7155-83 recomandă o serie de valori nominale precum şi toleranţele corespunzătoare grosimilor nominale.

Figura 9.15 Spaţiul disponibil pentru realizarea cablajului imprimat

3. Plasarea pieselor pe placă are în vedere schema electrică, spaţiul disponibil, configuraţia plăcii. Se marchează punctele de lipire ale terminalelor (centrele pastilelor) şi siluetele pieselor, cu notaţiile de identificare aferente.

De obicei are loc o prepoziţionare şi o prerutare, urmate apoi de reveniri succesive până la obţinerea unor rezultate optime sau cel puţin satisfăcătoare. Centrele

găurilor şi ale pastilelor de lipire trebuie să se afle în nodurile reţelei normalizate (rastrul). Aceasta înseamnă că distanţele dintre terminalele pieselor pe două direcţii perpendiculare sunt multipli ai pasului de rastru (cu rare excepţii).

Programele CAD asigură poziţionarea automată a pieselor (caracteristica “Auto Place”), dar, chiar şi în cazul elaborării cu ajutorul calculatorului, se recomandă plasarea manuală a pieselor foarte importante, sau care prezintă particulariţăti de plasare, urmată de plasarea automată a celorlalte piese.

Poziţia găurilor se defineşte în raport cu axele de referinţă, sau, pentru găuri dependente funcţional între ele, prin indicarea distanţei dintre centrele lor. STAS 7155-83 recomandă ca abaterile poziţionale ale centrelor găurilor faţă de sistemul de referinţă să se încadreze între limitele din Tabelul 9.2.

Tabelul 9.2

Clasa de toleranţă 0

toleranţe f. strânse

1 toleranţe strânse

2 toleranţe normale

3 toleranţe

largi Toleranţele poziţionale ale centrelor găurilor [mm], pentru distanţe mici faţă de sistemul de referinţă (≤ 150 mm)

±0.05

±0.10

±0.20

±0.40 Toleranţele poziţionale ale centrelor găurilor [mm], pentru distanţe mari faţă de sistemul de referinţă (>150 mm)

±0.10

±0.20

±0.40

±0.80 Aplicarea toleranţelor reduse duce la creşterea costurilor şi, uneori, la

dificultăţi în fabricaţie. Centrele găurilor trebuie să se încadreze de asemenea în limitele unor toleranţe

prescrise vizând dispunerea lor reciprocă şi neconcordanţa între straturi, în cazul cablajelor multistrat.

Diametrele găurilor sunt la rândul lor normalizate, în funcţie de destinaţia găurilor, tehnologia de realizare şi tipul lor (metalizate, nemetalizate, speciale).

Distanţa minimă dintre piese şi marginile plăcilor va fi de aproximativ 5 mm. Piesele trebuie să fie plasate în rânduri şi coloane, grupat, pe tipuri şi

dimensiuni. Terminalele pieselor trebuie să fie astfel formate încât distanţa dintre punctul

de lipire şi corpul piesei să fie suficient de mare pentru a evita supraîncălzirea la lipire. Piesele se vor poziţiona astfel încât terminalele să nu fie supuse la îndoiri

repetate, datorate deplasărilor, vibraţiilor corpului piesei. La piese mari şi grele, cu terminale pe o singură parte, sau cu terminale lungi, se vor folosi socluri, distanţiere, corniere, rame de fixare.

Conectorii de diverse tipuri, comutatoarele, elementele de reglaj accesate frecvent trebuie să fie fixate cu nituri, şuruburi, elemente de fixare special destinate, nu numai prin terminale lipite.

Cablurile de conexiune între diferite puncte de pe placă sau cu exteriorul trebuie imobilizate pe plăci cu cleme sau prin lipire, matisare, astfel ca solicitările mecanice să fie preluate în exclusivitate de izolaţie, nu de cuprul conductorului.

4. Cablarea sau rutarea constă în desenarea conexiunilor dintre terminale, conform schemei electrice, fără intersectări în acelaşi plan. Întâi se desenează liniile mediane, apoi se stabileşte lăţimea cablajului. Lăţimea conductoarelor şi distanţa dintre ele se stabilesc din criterii electrice, tehnologice, de fiabilitate.

Se recomandă utilizarea culorilor contrastante în desenare, pentru mărirea lizibilităţii.

Programele CAD dispun de soft de cablare automată (autorutare), de regulă în mai multe plane, cu poziţionarea automată a găurilor de trecere de la un strat la altul. Procesul este ciclic, până la obţinerea unui cablaj optim.

Pentru a facilita operaţia de lipire, se recomandă evitarea prezenţei suprafeţelor mari de cupru.

STAS 7155-83 recomandă ca abaterile poziţionale ale traseelor faţă de sistemul de referinţă să se încadreze între limitele din Tabelul 9.3.

Tabelul 9.3

Clasa de toleranţă 1

toleranţe strânse 2

toleranţe normale 3

toleranţe largi Toleranţele de poziţionare a traseelor faţă de sistemul de referinţă [mm]

±0.05

±0.10

±0.25

Toleranţele de poziţionare a conductoarelor faţă de găuri [mm]

±0.2

±0.20

±0.30

Pentru a evita înscrierea detaliată a toleranţelor la poziţia nominală a fiecărei găuri, se recomandă precizarea clasei de toleranţă adoptate pentru întreaga placă, şi specificarea detaliată numai a valorilor mai restrictive decât cele ale clasei respective.

Pe desenul plăcii se înscriu, pe lângă toleranţele dimensionale şi de poziţie, şi toleranţe de formă:

toleranţa la planitate; aceasta este necesară, deoarece abaterile de planeitate mari duc la reducerea spaţiului liber dacă placa este montată în paralel cu alte plăci sau cu un ecran, la dificultatea sau imposibilitatea de inserţie a plăcii în ghidajele din şasiuri, la apăsarea mecanică a componentelor şi a îmbinărilor sudate. STAS 12285/1-85 stabileşte valorile abaterii de planitate în funcţie de grosimea şi de materialul suportului izolant precum şi de numărul straturilor conductoare, toleranţa la forma dată a profilului pentru conturul plăcii, necesară din

aceleaşi motive ca şi toleranţa la planitate.

5. Verificarea schiţei preliminare a unui cablaj imprimat urmăreşte ca principale elemente:

plasarea tuturor pieselor, realizarea tuturor legăturilor; respectarea prescripţiilor privind spaţiul disponibil, zonele interzise sau

rezervate; obţinerea unei distribuţii acceptabile a pieselor, fără zone prea dense sau

prea libere; obţinerea unei distribuţii acceptabile a conductoarelor; respectarea toleranţelor dimensionale şi geometrice impuse de fabricaţie.

6. Optimizarea şi definitivarea desenului se referă la traseele de cablaj imprimat şi la dispunerea pieselor pe placă şi se realizează de obicei în mai mulţi paşi.

În cazul elaborării desenelor cu ajutorul calculatorului, printr-un soft special de proiectare a cablajelor imprimate, vor fi realizate simulări electrice şi termice ale circuitului proiectat.

7. Definitivarea desenului şi imprimarea pe suport special (plotarea) constituie etapa finală a elaborării cablajului.

Desenul în formă finală al unui cablaj imprimat se realizează la scara 1:1, 2:1, şi mai rar, la alte scări.

Suportul pentru desenul final trebuie să fie stabil la acţiunea temperaturii şi a umidităţii (nu hârtie, calc, carton, ci plăci din sticlă, din oţel, din aluminiu, folii din poliester, din PVC, carton cu inserţie metalică).

În faza finală se realizează şi generarea filelor necesare execuţiei: liste de conexiuni, tabele pentru operaţii tehnologice, fişiere în format specific, pentru maşini unelte cu comandă numerică (MUCN), roboţi, automate de asamblare.

10 Desenul de ansamblu

10.1 Conţinutul unui desen de ansamblu Desenul de ansamblu ocupă un loc esenţial în elaborarea documentaţiei pentru

un produs tehnic, deaorece pune în evidenţă toate componentele de tip reper sau subansamblu ce fac parte din ansamblul respectiv, modul lor de montare şi relaţia dintre ele. Desenul de ansamblu oglindeşte principalele dimensiuni ale ansamblului reprezentat, spaţiul necesar pentru montare şi pentru funcţionare, posibile raporturi cu ansamblurile învecinate. Desenul de ansamblu al unui produs care se livrează beneficiarului în ambalaj poate să conţină şi informaţii grafice şi negrafice privind ambalarea sa.

Dacă ansamblul reprezentat este simplu, desenul său poate servi şi ca desen de execuţie pentru toate reperele componente. În acest caz, desenul de ansamblu trebuie să conţină toate dimensiunile necesare fabricării reperelor [1], [2].

10.2 Tipologia desenului de ansamblu Desenul de ansamblu al unui produs existent este un desen de releveu. El poate

fi util în modificarea ansamblului respectiv, în repararea, mutarea acestuia sau realizarea unor conexiuni noi, cu alte ansambluri învecinate.

Desenul de ansamblu al unui produs nou, aflat în faza de concepţie, este un desen de proiect. Acesta va servi la fabricarea ansamblului reprezentat şi la detalierea desenelor de execuţie ale componentelor.

Pentru prezentarea unui produs în catalog, se utilizează desene de prospect sau de catalog, desene sintetice care includ numai informaţiile esenţiale despre produsul respectiv: forma geometrică globală, aspectul, gabaritul, modul de conectare cu elementele învecinate din mediul de lucru. Pentru a fi mai sugestive, astfel de desene sunt realizate frecvent în perspectivă. Ele nu conţin toate informaţiile unui desen de execuţie.

10.3 Reprezentarea ansamblurilor

10.3.1 Reprezentarea desenelor de proiect şi de releveu Un ansamblu se reprezintă într-un număr minim de proiecţii ortogonale, dar

suficiente pentru redarea completă a componenţei şi a dimensiunilor sale. Proiecţiile respective pot fi vederi sau secţiuni şi respectă în totalitate regulile de reprezentare clasice privitoare la acestea.

Poziţia de reprezentare a unui ansamblu este poziţia de funcţionare. Pentru acele ansambluri sau subansambluri care funcţionează în diferite poziţii (de exemplu, un tranzistor pe radiator, un conector asamblat, etc.), reprezentarea se realizează în poziţia principală pe care o ocupă în timpul montajului.

Conturul a două piese alăturate se desenează cu o singură linie groasă continuă, dacă între cele două piese nu există joc rezultat din diferenţă de dimensiuni nominale (Figura 10.1 a). În cazul existenţei unui joc datorat valorilor diferite ale dimensiunilor nominale, fiecare piesă va fi conturată separat, desenul evidenţiind existenţa jocului respectiv (Figura 10.1 b) [3], [4].

1

2 3

1

2 3

a) b) Figura 10.1 Fragment dintr-un ansamblu: a) fără joc între piesele alăturate (piesele 2 şi 3 faţă de 1); b) cu joc între piesele alăturate (piesele 2 şi 3 faţă de 1)

Câteva din regulile de reprezentare în secţiune dezvoltate în capitolul 6 se aplică pe larg în secţiunile din desenele de ansamblu: reprezentarea în vedere a pieselor pline secţionate longitudinal, utilizarea modelelor de haşurare în concordanţă cu materialul din care este realizată piesa secţionată, haşurarea diferită a suprafeţelor secţionate aparţinând unor piese diferite, haşurarea identică a suprafeţelor secţionate ce aparţin aceleeaşi piese (Figura 10.1 a şi b, Figura 10.4).

Regula privind desenarea în vedere a piuliţelor şi şaibelor standardizate secţionate longitudinal (Capitolul 6) se concretizează în desenele de ansamblu.

Piesele care în timpul funcţionării ansamblului execută deplasări se reprezintă în poziţia de repaus. Ele pot fi reprezentate pe aceeaşi proiecţie şi în poziţii

intermediare de mişcare, conturându-le cu linie-două puncte subţire; suprafeţele secţionate nu se haşurează în aceste poziţii (Figura 10.2).

260 220

Figura 10.2 Reprezentarea pieselor mobile în poziţii diferite decât cea de repaus şi cotarea corespunzătoare a gabaritului acestor ansambluri

Pentru evidenţierea relaţiei ansamblului reprezentat cu ansamblurile alăturate, conturul celor din urmă poate fi trasat parţial sau total cu linie-două puncte subţire, fără ca eventualele suprafeţe secţionate să fie haşurate (Figura 10.3).

Figura 10.3 Trasarea conturului elementelor învecinate cu ansamblul reprezentat

Piesele reprezentate cu linie-două puncte subţire nu acoperă reprezentarea de bază, dar pot fi acoperite parţial de aceasta (Figura 10.2, extremitatea stângă a tijei mobile).

10.3.2 Înscrierea dimensiunilor într-un desen de ansamblu Pe desenul unui ansamblu, se înscriu următoarele dimensiuni [4]:

dimensiunile de gabarit; dimensiunile de legătură cu ansamblurile învecinate; dimensiunile de montaj; dimensiunile funcţionale;

alte dimensiuni necesare şi care nu rezultă din desenele componentelor ansamblului.

43

8

7

9

10

11

2156

Figura 10.4 Ansamblu întreruptor automat cu aer comprimat cu contact auxiliar

Dimensiunile de gabarit sunt necesare pentru definirea spaţiului ocupat de ansamblul respectiv şi al spaţiului necesar funcţionării (Figura 10.5). Dacă o anumită dimensiune de gabarit este dependentă de deplasarea unei piese mobile, cele două valori limită ale cotei de gabarit rezultate pot fi înscrise pe linii de cotă separate (Figura 10.2) sau pe aceeaşi linie de cotă, una sub alta.

Dimensiunile de legătură se referă la cotele de formă şi de poziţie ale elementelor care asigură legarea ansamblului reprezentat cu ansamblurile învecinate (Figura 10.5).

Dimensiunile de montaj sunt cotele necesare operaţiei de montaj sau cele necesare reglării ansamblului în starea sa iniţială (Figura 10.5).

Dimensiunile funcţionale sunt cele esenţiale în funcţionarea ansamblului, mai ales cele care rezultă din asamblarea componentelor şi nu sunt evidenţiate pe desenele reperelor.

Dimensiunile de montaj şi cele funcţionale care formează un ajustaj (vezi Capitolul 7) sunt deseori tolerate dimensional într-unul din sistemele alezaj sau arbore unitar.

10.3.3 Poziţionarea componentelor Componentele unui ansamblu (repere sau subansambluri) trebuie să fie

identificate în desenul ansamblului respectiv printr-un număr de poziţie (Figura 10.4, Figura 10.5) [5], [6]. Fiecare componentă diferită a ansamblului primeşte un număr de poziţie distinct. Componentele identice care se repetă primesc acelaşi număr de poziţie.

Numerele de poziţie se dispun în afara conturului exterior al proiecţiilor ansamblului, în coloane şi rânduri paralele cu chenarul, astfel încât să poată fi citite privind desenul de la baza formatului. Numerele de poziţie se scriu cu cifre arabe, cu o înălţime a caracterelor de 1.5-2 ori mai mare decât înălţimea textelor cotelor.

Un număr de poziţie se înscrie de obicei o singură dată, pe o singură proiecţie, şi anume pe aceea pe care componenta poziţionată este cel mai bine vizibilă. În cazul componentelor repetitive, numărul de poziţie se poate repeta pentru diferitele apariţii ale componentei poziţionate, dacă acest lucru este impus de o claritate mai bună a desenului.

Asocierea numărului de poziţie cu componenta poziţionată este realizată printr-o linie de indicaţie terminată cu punct îngroşat pe suprafaţa elementului poziţionat şi trasată cu linie continuă subţire (Figura 10.4, Figura 10.5) sau cu săgeată pe conturul elementului (numai pentru contururi care sunt la exteriorul ansamblului; soluţia nu este recomandată). Aceste linii de indicaţie nu trebuie să fie orizontale sau verticale, nici sistematic paralele între ele. Nu se admite întersectarea liniilor de poziţionare, dar se admite frângerea lor o singură dată.

Atribuirea numerelor de poziţie se realizează respectând o anumită regulă: fie conform succesiunii pieselor la montare, fie parcurgând desenul în sens orar sau antiorar.

4

2

5

3

1

Figura 10.5 Desenul de ansamblu al unui element de înlocuire a siguranţei fuzibile

10.3.4 Completarea tabelului de componenţă Pentru cunoaşterea componentelor unui ansamblu, desenul acestuia conţine un

tabel de componenţă, cu datele de identificare ale componentelor (Figura 10.5, Figura 10.6) [7]. Tabelul este dispus deasupra indicatorului, în prelungirea acestuia şi lipit de chenar. Dacă spaţiul nu permite scrierea tuturor componentelor în tabel, acesta poate fi întrerupt şi continuat în stânga indicatorului, lipit de acesta, sau în colţul din dreapta-sus al formatului de desenare. Tabelul de componenţă poate fi dispus şi pe un format separat, apartenenţa sa la desenul de ansamblu fiind evidenţiată în rubricile indicatorului. Un model pentru tabelul de componenţă este prezentat în Figura 10.6.

I N D I C A T O R

(2)(1) (3) (4) (5) (6)

Figura 10.6 Tabelul de componenţă al unui desen de ansamblu

Rubricile obligatorii ale tabelului de componenţă sunt cele de la (1) la (4). Completarea tabelului de componenţă se realizează de jos în sus. Numărul de ordine al fiecărei componente din tabel trebuie să coincidă cu

numărul de poziţie atribuit componentei pe desen. Linia din tabel corespunzătoare fiecărei componente evidenţiază şi

repetitivitatea acelei componente, prin numărul de bucăţi înscris în coloana corespunzătoare.

O componentă este înscrisă în tabelul de componenţă o singură dată. În completarea tabelului de componenţă, nu se admit ghilimelele, nici cuvâtul

“idem” sau folosirea unor abrevieri nestandardizate. Celulele necompletate se barează orizontal.

10.4 Reprezentarea îmbinărilor nedemontabile

10.4.1 Reprezentarea îmbinărilor nituite Niturile se utilizează la îmbinările nedemontabile ale unor plăci, table, profile.

Îmbinările nituite se reprezintă pe desenele de ansamblu fie în detaliu, fie simbolic (exemple în Tabelul 10.1) [7].

Tabelul 10.1

Tipul nitului Reprezentare obişnuită Reprezentare simbolică

Nit cu capetele semirotunde

Nit cu capetele semiînecate

Nit cu capul de sus înecat

Reprezentarea nituirii se realizează pentru faza finală a îmbinării. Se recomandă ca la reprezentarea în vedere în plan orizontal, capul nitului să fie îndepărtat prin secţionarea transversală a tijei nitului. În plan vertical, reprezentarea este o secţiune prin axa longitudinală a nitului.

În domeniul electric, îmbinările cu nituri sunt utilizate la realizarea pachetelor de tole, a contactelor electrice, la unele carcase din tablă, în general de dimensiuni mari. Datorită utilizării largi pe care o are îmbinarea cu nituri tubulare în asamblarea contactelor electrice, în fixarea coselor pe plăcile suport, este exemplificat în Figura 10.7 un astfel de montaj.

Figura 10.7 Îmbinarea a două piese de tip placă folosind un nit tubular

10.4.2 Reprezentarea îmbinărilor sudate Sudura se utilizează la îmbinarea nedemontabilă a pieselor metalice de

compoziţie apropiată, prin încălzire locală sau sub presiune ridicată. Sudura se poate realiza prin depunerea unui material special, sub forma unui cordon de sudură continuu sau întrerupt [7].

Reprezentarea sudurilor într-un desen de ansamblu se poate face fie detaliat, fie simplificat. A doua variantă de reprezentare este mai frecvent folosită. Reprezentarea simplificată (sau schematică) se bazează pe un set de elemente (Figura 10.8), care include:

simbolul principal, simbolul secundar, linia de reper, linia de referinţă simplă (continuă) sau dublă (traseu continuu şi traseu

întrerupt), cote şi indicaţii suplimentare.

Simbolul principal se referă la tipul sudurii, definit de forma suprafeţei. Variante mai frecvent utilizate sunt redate în Tabelul 10.2.

Linia de reper

Traseul continuu al liniei de referinţă

Simbolul sudurii

Traseul întrerupt al liniei de referinţă Sudura

Figura 10.8 Elementele de reprezentare simplificată a sudurii

Tabelul 10.2

Tipul sudurii/ Simbol

Reprezentarea în perspectivă a

sudurii

Reprezentarea detaliată a sudurii

Reprezentarea simplificată a sudurii

Sudura în colţ

Sudură în I

Sudură în V

Sudură prin

puncte

Sudură în

colţ pe ambele

părţi

Sudură în colţ concavă

Sudură în I convexă

Simbolul principal se aşează de partea traseului continuu al liniei de referinţă,

dacă marcarea sudurii se realizează pe partea pe care se găseşte suprafaţa exterioară a sudurii (Tabelul 10.2, liniile 1, 3, 4, 5, 8), sau de partea traseului întrerupt al liniei de referinţă, dacă marcarea sudurii se realizează pe partea opusă (Tabelul 10.2, liniile 2 şi 3). Dacă sudura este realizată pe ambele părţi, simbolul principal va fi dispus atât deasupra cât şi sub linia de referinţă, iar traseul întrerupt este omis (Tabelul 10.2, liniile 7 şi 9). Simbolul se plasează chiar pe linia de referinţă dacă sudura se află în planul de îmbinare (vezi sudura în puncte, Tabelul 10.2, linia 6).

Simbolul secundar redă informaţii suplimentare despre forma suprafeţei exterioare a sudurii (Tabelul 10.3) şi se combină cu simbolul principal (vezi sudura în colţ concavă, sau sudura în I convexă).

Tabelul 10.3

Forma suprafeţei Simbolul Plană

Convexă Concavă

Marginile sudurii trebuie netezite prin retopire suplimentară

Suport la rădăcină permanent

Suport la rădăcină detaşabil

Linia de reper este o linie continuă subţire având la capăt o săgeată ce indică sudura. În prelungirea acesteia, paralel cu chenarul, se trasează linia de referinţă continuă şi cea întreruptă.

Cotele aferente sudurii şi care se înscriu pe desen sunt: la stânga simbolului, secţiunea transversală a sudurii, iar la dreapta simbolului dimensiunea longitudinală a sudurii (Figura 10.9).

Dacă este necesară redarea pe desen a unor detalii privind procedeul de sudare, nivelul de acceptare, poziţia de sudare, metalul de adaos, materialele auxiliare, linia de referinţă continuă este prevăzută cu o ramificaţie în extremitatea dreaptă (Figura 10.10).

a lungimea lungime

Figura 10.9 Dispunerea cotelor pentru sudură

23

Figura 10.10 Utilizarea ramificaţiei liniei de referinţă pentru înscrierea procedeului de sudare

În domeniul electric, îmbinarea prin sudură este utilizată la fixarea unor colţare, suporturi, rame pe scheletele metalice ale aparatelor electrice, ale panourilor, fixarea unor plăci pe şasie şi suporturi, la realizarea anumitor carcase.

10.4.3 Reprezentarea îmbinărilor prin lipire, încleiere, coasere Lipirea, încleierea, coaserea sunt procedee de îmbinare nedemontabilă şi se

reprezintă pe desenele de ansamblu prin simboluri specifice (Figura 10.11 a, b, c).

a) b) c) Figura 10.11 Simbolul îmbinării prin: a) lipire; b) încleiere; c) coasere

Simbolul îmbinării se plasează pe o linie de indicaţie având la capăt o săgeată ce indică locul îmbinării (Figura 10.12).

Conturul lipit sau încleiat se trasează cu linie continuă de grosime dublă faţă de linia utilizată pentru muchiile vizibile (Figura 10.12), dacă este vizibil pe proiecţia respectivă; în caz contrar, nu se reprezintă.

Îmbinarea prin coasere cu fir se reprezintă prin linie continuă subţire pe traseul coaserii.

a)

Figura 10.12 Reprezentarea unei îmbinări prin: a) lipire; b) încleiere; c) coasere

10.5 Desenul de prospect sau de catalog

10.5.1 Utilitatea şi caracteristicile desenului de prospect Pentru ca un produs să fie cunoscut de potenţialii utilizatori, este necesară o

prezentare a acestuia, în cadrul unui prospect, a unui catalog de produse tipărit sau electronic (pe CD, pe dischetă), sau “on line”, prin Internet. Orice producător de marcă are în vedere elaborarea unor documente de acest tip, ele având un rol important în cunoaşterea ofertei de produse dintr-o anumită gamă, la un moment dat, a producătorului respectiv. Desenele conţinute în acestea, numite generic “desene de prospect”, au funcţia de a prezenta un anumit produs, subansamblu sau chiar reper, având în principal un scop comercial. Desenele de prospect pot servi şi la identificarea unui obiect [8].

La realizarea unui desen de prospect, se poate utiliza reprezentarea în proiecţii ortogonale, sau cea în perspectivă, modelarea spaţială, ori combinaţii ale acestora. Sunt binevenite culorile, tonurile de gri, şi elementele de design. Majoritatea filelor de prospect actuale îmbină desenele propriu-zise cu fotografiile şi cu elementele decorative. Pe lângă rolul informativ, desenul de prospect are şi rol publicitar, fapt pentru care trebuie să fie estetic şi atractiv.

Desenul de prospect sintetizează numai principalele caracteristici geometrice ale obiectului prezentat. Nu este obligatorie redarea tuturor detaliilor de formă şi dimensionale.

10.5.2 Particularităţi de realizare a unui desen de prospect În cazul desenelor de prospect de dimensiuni mici, nu este necesară folosirea

liniilor groase pentru trasarea muchiilor vizibile. Desenul poate fi elaborat cu o singură grosime de linie.

Cotele care trebuie să apară pe un desen de ansamblu dintr-un prospect sunt cele de gabarit şi cele de legătură (Figura 10.13). Posibilul beneficiar trebuie să cunoască spaţiul necesar montării şi funcţionării obiectului studiat precum şi dimensiunile şi poziţia elementelor de legare a acestuia cu obiectele învecinate, pentru o bună compatibilitate dimensională cu ele. Informaţiile menţionate pot fi furnizate şi textual, în tabele.

Pentru familii dimensionale de repere sau de produse, desenul poate fi realizat parametric, cu înscrierea literală a dimensiunilor ce variază în cadrul familiei. Desenul va fi însoţit şi de un tabel pentru precizarea valorilor posibile ale dimensiunilor parametrizate.

Pe lângă imagini de ansamblu referitoare la forma şi dimensiunile obiectului, desenele de catalog pot fi scheme-bloc, diagrame funcţionale, scheme principiale de funcţionare, scheme de conectare, scheme de clasificare, etc. (Figura 10.14).

Principiul de bază în realizarea unui desen de prospect este “minim de elemente desenate, maxim de claritate şi informaţie”, sau “cât mai simplu, dar cât mai sugestiv” [8]. În cazul filelor de catalog multiple, concepţia grafică a acestora şi elementele grafice trebuie să fie unitare.

În cataloagele electronice şi pe paginile web pentru Internet, se utilizează frecvent fotografii ale produsului prezentat, precum şi animaţii care să evidenţieze funcţionarea acestuia.

Figura 10.13 Filă de catalog on line a firmei “Lascar Electronics” pentru multisenzorul EasyLog L2 [9]