Lab.5-D.Teh

Semestrul II, 2014-2015, D.Teh.lab.5

1 vladac-uvab.webnode.ro

CONSTRUCIA REAZEMELOR

Reazeme fixe pentru supraete cilindrice

Elementele de orientare caracteristice pentru suprafetele cilindrice sunt:

- Prismele de reazem

- Bucele i dornurile rigide

- Mecanismele autocentrante

Prisme de reazem fixe

Construcii tipizate de prisme fixe

Schemele de utilizare a prismelor de reazem sunt prezentate in fig.1. Prismele fixe pot fi:

prisme normale, prisme inguste (scurte), prisme triple, prisme multiple.

Fig.1 Scheme de utilizare a prismelor

a) Prismele normale (fig.1.a), standardizate conform STAS 8881-71; sunt utilizate pentru orientarea pe suprafete cilindrice exterioare lungi (L>D), fara trepte, prelucrate

sau neprelucrate. Acestea preiau patru grade de libertate;

b) Prismele inguste sau scurte (fig.1.b), se utilizeaza pentru orientarea pe suprafete cilindrice scurte (L



In cazul suprafetelor netede, cele doua prisme sunt identice, iar pentru suprafetele in

trepte acestea sunt realizate in asa fel incat diametrul piesei sa fie in gama de diametre a

prismei respective. Constructiv, prismele inguste duble pot fi realizate in trei variante (fig. 2):

Fig.2 Constructii de prisme normale

- Cu tapla comuna, cand lungimea prismei La se stabileste in asa fel incat suprafata de contact cu semifabricatul sa determine, sub actiunea fortei de strangere Fs, solicitari

de contact admisibile (fig.3):

Fig.3 Forta Fs si solicitarile de contanct

2

2 (1)

Unde: l latimea suprafetei de contact dintre prisma (suprafata plana) si piesa (suprafata cilindrica), determinata din conditiile contactului elastic (cilindru pe plan), pa grosimea de contact admisibila.

Fixarea si centrarea pe corpul dispozitivului se face prin intermediul talpii comune,

utilizand suruburi si stifturi (fig.4).

Fig.4 Fixarea si centrarea prismelor pe corpul dispozitivului

Fs

pa

a c b



- Prisme independente montate cu ajutorul suruburilor si stifturilor pe placa de baza. In acest caz Lb > La, pentru a permite executarea gaurilor de asamblare. Suruburile de

fixare se pot monta si in canalul prismei (un surub sau doua, functie de dimensiunile

piesei de prelucrat), in schimb stifturile se vor monta la extremitatile prismei pentru ca

distanta dintre ele sa fie maxima. Precizia de centrare este inferioara primei variante,

dar consumul de material este cu mult mai mic.

- Prisme individuale montate in canale existente in placa de baza. In acest caz, Lc La, fixarea se face cu surub montat in canalul prismei. Pentru centrarea intre prisma si

pragurile canalului se alege un ajustaj intermediar B[H/h sau H/k] sau cu joc mic

B[h/f]. Precizia de centrare este intermediara celorlalte doua variante prezentate

anterior.

c) Prismele triple (fig.1.c), utilizate pentru orientarea unor piese cu suprafete cilindrice exterioare intersectate (caz particular perpendiculare). Cele trei prisme sunt inguste si montate in mod corespunzator pe o placa comuna. Precizia de orientare a piesei este

dependenta de precizia de realizare a montajului celor trei prisme pe placa comuna. Se

poate adopta si realizarea in varianta monobloc.

d) Prismele multiple (fig.1.d), utilizate pentru orientarea mai multor piese cu axe paralele in vederea unei prelucrari simultane.

Majoritatea solutiilor constructive prezentate mai sus nu preiau rotatia piesei in jurul

propriei axe. Preluarea acestui grad de libertate necesita utilizarea unui reazem suplimentar.

O solutie constructiva care sa realizeze preluarea a cinci grade de libertate (fig.5) face

remarcata necesitatea unui plunjer mobil cu posibilitatea autoasezarii pe suprafata de

orientare (ca urmare a prezentei arcului elicoidal).

Fig.5 Constructie de prisma cu plunjer

Proiectarea prismelor de reazem

Stabilirea dimensiunilor constructive ale prismelor de reazem (fig.6) se face in funtie de

gama diametrului Dp piesei de prelucrat si unghiul prismei :

= (2)

= 2

2 (3)



Fig.6 Dimensiunilor constructive ale prismelor de reazem

Marimea Dp se stabileste pe cale statistica sau prin calcul in functie de tatimea utila a

prismei b (fig.7). Marimea unghiului prismei se odopta in funtie de precizia de prelucrare necesara, astfel:

- = 60, pentru o precizie scazuta; - = 90, pentru o precizie intermediar normala; - = 120, pentru precizie de prelucrare ridicata.

Fig.7 Stabilirea diametrului piesei

Inaltimea varfului Hv se stabileste din conditia de rezistenta mecanica in timpul

exploatarii si a tratamentului termic, intre 10 ... 25 mm.

Inaltimea Hp, se calculeaza cu relatia:

= +

2 (4)



Inaltimea Ho, la cenrul piesei, care este utilizata in vederea stabilirii lantului de

dimensiuni necesare reglarii unui diametru oarecare Dp al piesei in raport cu scula aschietoare

si masa masinii-unelte, se calculeaza cu relatia:

= +

2

2

(5)

Deschiderea prismei N se calculeaza cu relatia:

= 2 ( )

2 (6)

Lungimea prismei L se stabileste in functie de numarul de grade de libertate preluate:

+

2 pentru prisme normale (7)

< +

2 pentru prisme inguste (8)

Pentru controlul prismei se utilizeaza un dorn de control de diametrul Dc Dp max si se masoara cota peste dorm:

= + +

2 (9)

sau, in final:

= +

2

2

+

2= +

2 (1 +

1

2

) (10)

Prismele normale sunt standardizate si sunt conform tab.1

diametrul piesei

D D1 L h N DH7 K M P f b S C

Pentru suruburi

cu cap cilindric cu locas hexagonal H r

d1 d2 t

+0.2

16 ... 20 20 45 22

16 18 5

9 6 30 7

8

5 12 6.6 11 6.8 31

1 20 ... 25 25 55 20 24 11 8 40 38

25 ... 32 32 70 28

25 30 6

14 12 50 10 6 16 9 14 9

48

32 ... 40 40 85 32 37 18 16 65 58

1.6

40 ... 63 63 100 36

40 57 8

22 20 85 12 12 7 22 11 17.5 11

87

63 ... 80 80 120 45 65 28 32 90 109

80 ... 100 100 140 45

50 85 10

32 40 110 14 14 8 29 14 20 14

128

100 ... 125 125 190 65 120 45 50 150 154.5

Pentru marirea operativitatii la proiectare se pot prelua date din tab.2

Unghiul prismei Dimensiunile prismei

Ho Hp N Hc 60 Hv + Dp Hv + 0.866 b 0.999 b Hv + 1.5 Dc

90 Hv+ 0.707 Dp Hv + 0.707 b 1.414 b Hv + 1.207 Dc

120 Hv + 0.577 Dp Hv + 0.5 b 1.732 b Hv + 1.077 Dc



Buce i dornuri rigide

Buce rigide de orientare

Sunt utilizate pentru orientarea pe suprafete cilindrice exterioare, prelucrate. Exemple de

utilizare a bucselor de reazem sunt prezentate in fig.8. prin intermediul bucselor, in general se

realizeaza atat centrarea cat si rezemarea axiala.

Fig.8 Utilizarea bucselor de reazem

Numarul de grade de libertate preluate de batre bucse este dependent de lungimea

suprafetei de contact cu piesa. Pentru a realiza introducerea piesei de prelucrat in bucsa de

reazem este necesar ca intre acestea sa se jormeze in ajustaj cu joc d [H/f sau H/g].

Diametrul nominal al bucsei de reazem va fi:

= + (11)

Unde dp max diametrul maxim al piesei prin care se centraza in bucsa. Tolerantele diametrului d se stabilesc cu 2 ... 3 trepte de precizie mai mici decat la bucsa.

Montarea bucsei de reazem in corpul dispozitivului se face presat d1 [H/n ... H/r] sau

printr-un ajustaj intermediar [H/k] in cazul in care uzura produsa bucsei este mare. Fixarea

suplimentara pe copr se face cu suruburi.

Suprafata de reazem axiala a bucsei de reazem, care materializeaza baza de asezare sau de

sprijin a piesei, se poate realiza neteda sau canelata similar rondelelor de reazem.

Dornuri rigide de reazem

Se utilizeaza pentru orientarea pieselor aflate in miscare de rotatie si care prezinta

suprafete cilindrice interioare pentru orientare. Se intalnesc la prelucrarile pe strunguri si

masinile de rectificat rotund.

Sunt doua situatii caracteristice de orientare, dupa cum urmeaza:

- Piesa de prelucrat formeaza cu dornul un ajustaj cu joc (fig.9). In acest caz piesa 1 este stransa axial si este impiedicata sa se roteasca pe arbore ca urmare a momentelor

de franare dintre suprafetele frontale de contact cu flansa dornului 2 si cu saiba 3.

Strangerea se face cu piulita 4.



Fig.9 Piesa si dornul formeaza un ajustaj cu joc

Daca piesa de prelucrat este prevazuta cu canal de pana, atunci sa poate prelua rotatia

axiala. Momentul de rotire transmis de dorn piesei este descarcat prin pana. In acest caz,

strangerea va avea o valoare mult mai mica. In conditiile lipsei canalului de pana, pentru

impiedicarea rotatiei piesei pe arbore trebuie respectata conditia:

12 + 13 >

2 1

2 + 32 (12)

- Piesa de prelucrat formeaza cu dornul un ajustaj presat. Rotirea piesei pe dorn este preluata de strangerea realizata intre cele doua piese (fig.10). pentru montare se

utilizeaz o presa.

Fig.10 Piesa si dornul formeaza un ajustaj presat

Solutia se recomanda atunci cand precizia peometrica a piesei este mica, deoarece in

timpul operatiei de presare pot aparea deformatii plastice. Totodata, pentru obtinerea

ajustajului necesar diametrului interior al piesei, utilizat ca baza de orientare, trebuie sa

prezinte abateri dimensiunale mici. Tronsonul a permite prelucrari frontale pe piesa, iar

tronsonul b realizeaza ghidarea piesei la prezare.

Problemele exploatarii dornurilor de reazem sunt legate de orientarea dornurilor in raport

cu arborele principal al masinii unelte si antrenarea in miscarea de rotatie. Astfel orientarea

dornurilor pe masinile unelte se poate face prin:

- Prinderea intre varfuri (fig.9, 10), caz in care pe capete se gasesc gauri de centrare; - Centrare in alezajul conic al arborelui princiapl (fig.11). Corpul dornului 1 este sub

forma de coada conica;

Fig.11 Centrare in alezajul conic al arborelui principal

a b



- Prinderea in mandrina strungului, in cazul in care capatul de prindere este de forma cilindrica. Pentru dornuri mai lungi se face in mod suplimentar si o centrare in varful

mobil. Precizia de centrare de aceasta data este mai mica.

In cazul orientarii dornurilor intre varfurile de centrare sunt necesare elemente de

antrenare in miscarea de rotatie. In acest sens se utilizeaza inima de antrenare, flansa de antrenare sau potcoave de antrenare. Capatul dinstre arborele principal al dornului se prevede cu cortiuni frezate (fig.9), pentru blocare in elementul de antrenare. De asemenea, se

pot utiliza tije cilindrice (fig.10), prin care dornul se cupleaza de elementul de antrenare.

In cazul orientarii dornului in alezajul conic al arborelui principal sau in cazul prinderii in

mandrina, antrenarea in miscarea de rotatie se realizeaza prin efectul fortelor de frecare dintre

elementele in contact.

Schema generala de prelucrare intre varfuri este prezentata in fig. 12. Dornul 1 este

centrat intre varfurile 4 (montat i arborele principal al strungului) si 6 (montat in pinola

papusii mobile). Pentru antrenarea in miscarea de rotatie se foloseste inima de antrenare 2

fixata pe capatul dornului prin surubul 3.

Fig.12 Schema generala de prindere intre varfuri

Fig.13 prezinta modalitatea de antrenare cu o flansa 2 prevazuta cu un ghidaj. In locul

unei astfel de flanse se poate utiliza flansa obisnuita din fig.12 la care se inlocuieste boltul 7

cu un antrenor 1 fixat cu surubul 2 in flansa (fig.14).

Fig.13 Antrenarea cu o flansa prevazuta cu ghidaj Fig.14 Antrenarea cu o flansa obisnuita

Dezavantajul utilizarii inimii de antrenare fixata pe piesa, in afara consumului de timp

pentru fixarea acesteia, consta in aceea ca nu permite prelucrarea pe toata lungimea piesei. O

solutie mai buna de antrenare care elimina acest dezavantaj este prezentat in fig.15. Pe varful



1 se introduce mansonul 2, din cauciuc sau masa plastica. La presarea axiala cu elementul 4

transmite momentul de rotatie prin frecarile care apar pe suprafetele frontale.

Fig.15 Antrenarea cu manson din cauciuc

Boluri de reazem rigide

Sunt elemente de orientare utilizate pentru materializarea bazelor de orientare cilindrice

interioare in cazul proceselor statice, cum ar fi prelucrarile pe masini de gaurit, de frezat, de

mortezat, etc.. Suprafete prin intermediul carora se realizeaza orientarea trebuie sa fie

prelucrate.

Utilizarea bolturilor de reazem se intalneste in trei situatii caracteristice:

- Pentru orientarea unei piese printr-un bolt cilindric, scurt sau lung si un plan de asezare (fig.16.a) sau un plan de sprijin (fig.16.b);

- Orientarea piesei pe un bolt si sprijinirea pe doua suprafete plane perpendiculare intre ele (fig.16.c)

- Orientarea piesei prin doua bolturi cu axele paralele pe un plan de asezare (fig.16.d)

a. b.

c. d.

Fig.16 Utilizarea bolturilor de reazem

Din punct de vedere constructiv, bolturile nu se deosebesc esential de dornurile de reazem

rigide. Clasificarea bolturilor cilindrice rigide poate fi obtinuta dupa patru criterii (fig.17):

- Dupa forma suprafetei active;



- Dupa constructia boltului; - Dupa lungimea suprafetei active; - Dupa mobilitatea in raport cu piesa de prelucrat.

BOLURI RIGIDE

Dupa forma suprafetei active

Cu suprafata activa

continua

Suprafata frezata

Dupa constructie

Fara guler

Cu guler monobloc

detasabil

Fig.17

Dupa lungime

Lungi

scurte

Dupa mobilitatea in raport cu

piesa

fixe

mobile

La proiectarea bolturilor se au in vedere urmatoarele aspecte:

- Stabilirea formei constructive a boltului; de regula, in functie de dimensiunile alezajului piesei si de seria de fabricatie;

- Stabilirea diametrului boltului, in zona activa , se face in funtie de dimensiunile suprafetei piesei. Daca notam diametrul boltului cu d si cu D diametrul alezajului

piesei se poate aplica relatia:

= ++ (13)

Unde abaterile as si ai se aleg corespunzator campului de toleranta adoptat. Se poate utiliza

tabelul 3.

Precizia piesei

la cota de realizat

Precizia piesei

la suprafata de orientare Precizia EO

Pozitia campului de toleranta

pentru EO

7 / 8 6 / 7 5 / 5 h / g (h)

9 7 / 8 6 /5 g (h) / g

10 7 /8 /9 6 (7) / 6 / 6 f (g) / g / g

11 7 /8 /9 /10 7 / 7 / 7 (6) / 6 f / f (g) / g (f) / g (h)

Cota libera STAS 2300-88 7 /8 /9 /10 7 f (g)

- Stabilirea inaltimii H a portiunii de centrare a boltului in alezajul piesei.

Pentru a evita intepenirea la schimbarea pieselor, in cazul orientarii pe un singur bolt

(fig.18) inaltimea H a capului boltului se calculeaza conform relatiei:

+0.5

2 (14)



Unde jmin reprezinta jocul minim dintre bolt si piesa de prelucrat.

Fig.18 Interdependenta dintre H si diametrul alezajului piesei

- Stabilirea formei constructive a capului boltului in vederea montarii comode a pieselor. In acest scop, suprafata frontala de angajare a boltului se teseste pe o

inaltime h = (2 ... 7)mm, in funtie de diametrul d sau se racordeaza cu o raza R = (1.5

... 2)d, similar figurii 19.

Fig.19 Tesirea sau racordarea bolturilor de reazem

Orientarea pieselor pe bolturi cilindrice singulare

Acest caz necesita constructii de bolturi a caror forma este dependenta de diametrul

alezajului pe care se centreaza, de numarul gradelor de libertate preluate, de faptul daca

reazema sau nu semifabricatul, etc. cateva constructii des utilizate sunt prezentate in fig.20.

a. b.

c.

d.



e. f.

Fig.20 Constructii de bolturi cilindrice singulare

Boltul din fig.20.a ca si cel din fig.20.b este fara guler. Rezemarea axiala a piesei se face

direct pe corpul dispozitivului (a) si prin intermediul unei busce (b). Daca in primul caz boltul

este presat in corp, d[H/n], in cel de-al doilea caz este introdus in bucsa prin ajustaj cu joc

d[H/f], sau intermediar d[H/k] si fixat cu piulita.Bucsa intermediara este utilizata atunci cand

uzura suprafetei active a boltului este mai intensa.

Gulerul boltului (fig.20.c) este utilizat pentru rezemarea semifabricatului. Prin utilizarea

lui se previne uzura excesiva a suprafetei frontale a corpului dispozitivului. Dar, gulerul

poate fi realizat demontabil (fig.20.d), in acest caz utilizandu-se o placa de sprijin, montata cu

ajutorul unor suruburi pe corpul dispozitivului.

Uneori, boltul poate fi utilizat si pentru fixarea piesei. Pentru aceasta este prevazut cu un

orificiu filetat (fig.20.f). De asemenea, pentru a nu se roti in timpul fixarii piesei, coada

boltului este prevazuta cu un canal de pana.

In ceea ce priveste montarea in corpul dispozitivului, se poate adopta mai multe variante

printre care:

- Presarea in corpul dispozitivului (fig.20a) - Fixarea cu piulita, coata boltului fiind terminata cu filet (fig.20.b) - Fixare cu surub montat in gaura filetata existenta in portiunea cozii boltului (fig.20.e)

Pentru alezaje de dimensiuni mari, bolturile se executa tubular (fig.20.f), orientarea pe

corpul dispozitivului poate fi realizata prin cepuri de reazem, iar fixarea se face cu suruburi

sau bride.

Bolturile sub 15mm se executa, in general, cu guler pentru ca partea de intrare in corp este

de diametru mai mare, asigurand un plus de stabilitate. In cazul bolturilor lungi, care sa preia

partu grade de libertate, pentru a se evita influenta abaterilor de forma geometrica asupra

preciziei orientarii, cona centrala se executa cu degajari (fig.16.b)

Orientarea piesei pe un bolt si sprijinirea pe doua suprafete plate perpendiculare in ele

In acest caz este necesara realizarea unui loc pentru compensarea campului de toleranta Tp

al boltului pe piese prelucrate pe dispozitiv.

Prin modificarea constructiva a sectiunii boltului se creaza jocul necesar asezarii tuturor

pieselor din lot. Aceasta modificare a sectiunii boltului se realizeaza prin frezarea bolturilor

obisnuite (fig.19.c). Bolturile astfel obtinute sunt cunoscute si sub denumirea de bolturi tesite

(frezate) si sunt caracteristice celui de-al treilea bod de orientare. Consideratiile deduse



pentru acel mod de orientare sunt valabile si in cazul de fata, cu aplicarea particularitatilor

necesare.

Orientarea pieselor pe doua bolturi cu axa paralela si un plan perpendicular pe ele

Caracteristica acestui caz este materializata de piesele de dimensiuni mari, de tipul

carcaselor, etc. sau in toate cazurile cand pe piesa se gasesc doua alezaje cu axele paralele si

perpendiculare pe o suprafata plana, prelucrate in prealabil, atat in ceea ce priveste

dimensiunea alezajelor D1 si D2, cat si in ceea ce priveste distanta dintre alezaje Lp. Lotul de

piese ce se prelucreaza intr-un asemenea caz este caracterizat prin:

- Toleranta dimensionala a alezajelor D1 min < D1 < D1 max, respectiv D2 min < D2 < D2 max,

- Toleranta distantei dintre alezaje Lp min < Lp < Lp max.

In consecinta, este posibil ca, pentru un dispozitiv realizat nu toate piesele sa poate fi

montate pe polturi. Conditia de montare sigura a pieselor pe bolturi, numita si conditia de

neinterferenta, poate fi dedusa considerand cazul extrem de montaj din fig.21:

Fig.21 Conditia de neinterferenta

- Bolturile sunt executate la dimensiune maxima si sunt montate in dispozitiv la distanta minima Ld min;

- Alezajele piesei sunt la dimensiunea minima si se gasesc plasate la distanta maxima Lm max.

Pentru introducerea si extragerea usoara a pieselor din lot este necesar sa existe anumite

jocuri intre piesa si bolturi. Utilizarea boltului frezat permite reducerea jocului ca urmare a

cresterii dimensiunii boltului in conditiile respectarii neinterferentei de montaj fig.22.

Fig.22 Utilizarea boltului frezat pentru respectarea neinterferentei de montaj

Variantele constructive de frezare sunt dependente de diamtreul boltului, d, fig.23. cel mai

frecvent se utilizeaza forma rombica (fig.23.b), care este si standardizata.

Fig. 23 Variante constructive pentru bolturile de reazem frezate



Anexa

Prism normal Prism dubl

Prism tripl Prism multipl

Montarea bolurilor cu buc intermediar i urub

Montarea bolurilor cu pan i urub

Buc tubular



Ansamblul inima de antrenare

Lab.5-D.Teh

Documents

Transcript of Lab.5-D.Teh