Clasa: a VII-a

Disciplina: Organe de masini

Titlul lectiei: Precizia geometrica a organelor de masini

Tipul de lectie: de comunicare cu evaluare formativa

Timpul acordat: 50 min

Tabelul 3.1 Formularea obiectivelor operationale

Obiectivele operationaleCodul Continutul Conditile de probare Criteriul de realizarea

acceptabilOC1 Elevii sa descrie mod

conplet cate tipuri de abateri sunt.

Conversatie si expunere

50%

OC2 Elevii sa descrie in mod complet cate tipuri de profil sunt.Elevii sa defineasca Suprafaţa sau lungimea de referinţă .

Conversatie si expunere 77%

OC3 Elevii sa descrie in mod complet abaterile de formă

Conversatie si expunere

50%

OC4 Elevii sa defineasca Înscrierea toleranţelor de formă pe desene.

Conversatie si expunere

55%OC5 Elevii sa descrie in

mod complet Ondulaţia suprafeţelor.

Conversatie si expunere

65%OC6

Elevii sa defineasca Rugozitatea suprafeţelor .

Conversatie si expunere

53%

Tabelul 3.2 Elemente de continut ale obiectivelor operazionale

1

Delimitarea continutului pe obiective Codul obiectivelor operazionale

Elemente de continutului pe obiecteve

OC1 PRECIZIA FORMEI GEOMETRICE A SUPRAFEŢELOR

PRECIZIA

Clasificare

Conform STAS 5730/1 – 85 abaterile de formă ale unei suprafeţe se împart în (fig. 3.1) :

Fig.3.1.Abateri geometrice de formă

- Abateri de ordinul 1 sau abateri macrogeometrice . În general aceste abateri sunt acelea pentru care raportul dintre pas şi amplitudine este mai mare de 1000 (3.1) :

PF / AF > 1000

- Abateri de ordinul 2 sau ondulaţii . pentru care raportul dintre pas şi amplitudine satisface relaţia (3.2) :

50 ≤ Pw / Aw ≤ 1000- Abateri de ordinul 3 si 4 sau microgeometrice (rugozitatea suprafeţelor),

pentru care trebuie să se respecte relaţia (3.3) :

PR / AR < 50

Abaterile de ordinul 3 sunt cele care au un caracter periodic sau pseudoperiodic (striaţii, rizuri) iar cele de ordin 4 sunt cele ce au un caracter neperiodic (goluri, pori, smulgeri de material, urme de scula, e.t.c.).

OC2

Precizia formei macrogeometrice

Forma geometrică a suprafetelor este impusă, că şi dimensiunile, de

2

condiţiile funcţionale ale pieselor şi produselor finite. Dar, imperfecţiunea sistemului tehnologic (M. U. S. D. P.), ca şi neuniformitatea procesului de prelucrare , provoaca modificarea formei geometrice de la o piesa la alta, precum şi faţă de forma geometrică luată ca bază de comparaţie. Aceste modificări se stabilesc şi se tratează prin asa numitele abateri de formă. [1-4], [6], [8-11], [13]DEFINITII :

Suprafaţa nominală (geometrică) este suprafaţa reprezentată pe desen, definită geometric prin dimensiunile nominale, fara nici un fel de abateri de formă.

Profil nominal (geometric) este conturul rezultat prin intersecţia suprafeţei nominale cu un plan convenţional, definit în raport cu această suprafaţă.

Suprafaţa reală este suprafaţa care limitează corpul respectiv şi îl separă de mediul înconjurător.

Profil real este intersecţia dintre o suprafaţă reală şi un plan cu orientare dată, sau interecţia dintre doua suprafete reale (muchie reală).

Suprafaţa efectiva este suprafaţa obţinută prin măsurarea, apropiată ca formă de suprafaţa reală.

Profil efectiv este profilul obţinut prin măsurare, apropiata ca formă de profilul real.

Suprafaţa adiacentă este suprafaţa de formă dată, tangentă la suprafaţa reală (efectivă) dinspre partea exterioară a materialului piesei, şi asezată astfel încât distanţa maximă faţă de aceasta să fie minima în limitele suprafeţei de referinţă.

Profil adiacent este profilul de formă dată, tangent la cel real (efectiv) dinspre partea exterioară a materialului piesei şi asezat astfel încât distanţa maximă faţă de acesta să fie minimă în limitele lungimii de referinţă.Observaţie :

Suprafaţa sau profilul adiacent are aceeaşi formă cu suprafaţa sau profilul nominal, în schimb, în timp ce acesta din urmă având poziţia determinată de cotele nominale poate sau nu să se afle în câmpul de toleranţă al piesei, suprafaţa sau profilul adiacent este situat întodeauna în cadrul câmpului de toleranţă.

Suprafaţa sau lungimea de referinţă este suprafaţa sau lungimea în interiorul careia se determină abaterea de la formă datăa suprafeţi, respectiv de la formă dată profilului.Observaţie : pentru o anumită suprafaţă sau lungime de referinţă există o sigură suprafaţă respectiv profil adiacent , toate celelalte care nu îndeplinesc condiţia de adiacenţă numindu-se suprafeţe sau profile tangente.(fig.3.2.)

h1 = ha < h2 = ht

Fig.3.2. Profilul adiacent

3

Abaterea de la formă este abaterea formei suprafeţei (profilului) reale faţă de forma suprafeţei (profilului) adiacent (e) . mărimea acesteia se determină ca fiind distanţa maximă dintre suprafaţa sau profilul adiacent şi suprafaţa sau profilul efectiv, măsurată în limitele suprafeţei , respectiv profilului de referinţă.

Abaterea limită de formă este valoarea maximă admisă a abaterii de formă (valoarea minimă este zero) .

Toleranţa de formă este zona delimitată de abaterea limită de formă şi egală cu aceasta.Observaţie : Abaterea de formă se determină întodeauna după normala la suprafaţa sau profilul adiacent în punctul considerat.Cazuri particulare de suprafeţe şi profile adiacente :

a) Cilindrul adiacent este cilindrul cu diametru minim, circumscris suprafeţei cilindrice exterioare reale la piesele de tip arbore, sau cilindru cu diametrul maxim, înscris suprafeţei cilindrice interioare reale la piesele de tip alezaj, în limitele lungimii de referinţă.

b) Cerc adiacent este cercul cu diametru minim circumscris secţiunii transversale a suprafeţelor exterioare reale la piesele de tip arbore, sau cercul cu diametru maxim înscris în sectiunea transversală a suprafetelor interioare reale la piesele de tip alezaj .

c) Plan adiacent este planul tangent la suprafaţa reală, asezat astfel încât distanta maximă faţă de acesta să fie minimă în limitele suprafeţei de referinţă .

d) Dreapta adiacentă este dreapta tangentă la profilul real şi asezată astfel încât distanţa maximă faţă de acesta să fie minimă în limitele lungimii de referinţă.

OC3

Abateri de formă

În cele ce urmează sunt descrise abaterile de formă. Cât priveşte abaterile limită de formă , aţa cum am arătat mai sus, acestea sunt limitate de toleranţele de formă care conform STAS 7385/1-85 fac parte din categoria toleranţelor geometrice.[1-6], [8-10], [13], [22]1) ABATEREA DE LA FORMA DATĂ SUPRAFEŢEI "AFS" (STAS 7391/1-74)Reprezintă cazul cel mai general al abaterilor de formă. (fig.3.3)

4

AFS ≤ TFS

Fig.3.3 . Abaterea de la forma dată a suprafeţei AFS

1) ABATEREA DE LA FORMA DATĂ A PROFILULUI "AFf" (STAS 7391/1-74)

Secţionand o suprafaţă de formă oarecare cu un plan perpendicular pe suprafaţa adiacentă, se obţine abaterea de le formă dată a profilului dupa direcţia de secţionare considerată. (fig.3.4.)

Fig.3.4. Abaterea de la formă dată a profilului AFf

3) ABATEREA DE LA CILINDRITATE "AFl" ( STAS 7391/1-74) (fig.3.5.)

Fig.3.5. Abaterea de la cilindricitatea) cilindru exterior ; b) cilindru interior

Cazuri particulare ale abaterii de la circularitate (fig.3.6.) :

5

AFf ≤ TFF

AFl ≤ TFl

Fig.3.6. Forme ale abaterii de la circularitate (a-forma de manson sau butoi ; b-forma de sa ; c-conicitate ; d- curbare)

4)ABATEREA DE LA CIRCULARITATE "AFC" (STAS 7391/1-74) (fig.3.7.)

Fig.3.7. Toleranţa la circularitate TFC

Cazuri particulare ale abaterii de la circularitate :

a) Ovalitatea (fig.3.8.)OV = dmax – dmin = 2AFC

b) Poligonalitatea (fig.3.9.)

Fig.3.8. Ovalitatea

6

AFC ≤ TFC

Fig.3.9. Abaterea de la circularitatea) număr par de laturi ; b) număr impar de laturi

b)Observaţie : În cazul poligoanelor cu un număr impar de laturi, dimensiunea

transversală masurată în oricare direcţie este aproximativ constantă iar abaterea de la circularitate se poate evidenţia numai prin bazarea piesei între vârfuri sau pe prisme.

5)ABATEREA DE LA PLANITATE "AFP" (STAS 7391/1-74) (fig.3.10.)

(3.10)

Fig.3.10. Abaterea de la planitate AFP

Cazuri particulare (fig.3.11.) :

Fig.3.11. Forme ale abaterii de la planitateaa)concavitatea ; b) convexitatea

6) ABATEREA DE LA RECTILINITATE "AFr" (STAS 7391/1-74) (fig.3.12.)

7

AFP ≤ TFP

Fig.3.12. Abaterea de la rectilinitate AFr

Cazuri particulare (fig.3.13.) :

Fig.3.13. Forme ale abaterii de la rectilinitatea) concavitate b) convexitate

OC4

Înscrierea toleranţelor de formă pe desene

Simbolurile pentru toleranţele de formă conform STAS 7385 – 85 sunt următoarele (tabelul 3.1) : [1-2], [8-9], [11], [13]

Pe desenele de execuţie ale pieselor, datele cu privire la toleranţele de formă se înscriu într-un cadru dreptunghiular împartit în două sau trei casuţe trasat cu linie mijlocie continuă. În casuţa din stânga se trece simbolul grafic al toleranţei, iar în cealaltă (sau celelalte) se trece valoarea toleranţei în milimetri, raportată la toată suprafaţa (lungimea) sau numai la o anumită suprafaţă (lungime) de referinţă. Cadrul cu toleranţă de forma se leagă de suprafaţa la care se referă printr-o linie de indicaţie terminată cu o săgeată. [1-2], [8-9], [13]

Tabelul 3.1

Denumirea toleranţeiSimbolul

literal Grafic

8

AFr ≤ TFr

Toleranţa la forma dată a suprafeţei TFs

Toleranţa la forma dată a profilului TFf

Toleranţa la cilindricitate TFl

Toleranţa la circularitate TFc

Toleranţa la planitate TFp

Toleranţa la rectilinitate TFR

Câteva exemple de înscriere a toleranţelor de formă se dau în fig.3.14 :

Fig.3.14. Exemple de înscriere pe desen a toleranţelor de formăa) la circularitate, de 0,02 mm în orice secţiune la exteriorul bucşei ; b) la cilindricitate, de 0,01 mm pe lungimea de 100 mm a suprafeţei respective ; c) la rectilinitate, de 0,04 mm pe orice lungime de 100 mm a suprafeţei date ; d) la planitate, de 0,06 mm pe toată suprafaţa piesei ; e) la forma profilului sablonului, de 0,02 mm în orice secţiune paralelă cu planul de proiecţie ; f) la forma suprafeţei date, de 0,03 mm în orice secţiune ;

OC5 Ondulaţia suprafeţelor

Ondulaţia suprafeţelor este o abatere geometrică de ordinul 2 pentru care are loc relaţia (3.2) : 50 ≤ Pw / Aw ≤ 1000. principalul parametru de apreciere a ondulaţiei este adâncimea medie WZ în cinci puncte , care este egală cu media aritmetică a cinci înălţimi maxime ale ondulaţiei determinate în limitele a cinci lungimi

9

de bază egale (fig.3.15.) [2-3], [8-9], [11]lw1 = lw2 = lw3 = lw4 = lw5

Fig.3.15. Ondulaţia suprafetelor

Wz = w1 + w2 +w3 + w4 +w5

Ondulaţia se prescrie numai când acest lucru este absolut necesar din punct de vedere funcţional, sau când, prin procedeul de prelucrare aplicat, este posibilă generarea ei.Cauzele apariţiei ondulaţiei pot fi : abaterile de forma ale tăişului sculei, vibraţiile de joasă frecvenţă ale sculei sau ale maşinii unelte, e.t.c. [1], [8-9], [11]

Valorile, în µm, recomandate pentru adancimea medie a ondulaţiei Wz după STAS 5730/2 -85 sunt date în tabelul 3.2 :

Tabelul 3.20,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 25 50 100

OC6Rugozitatea suprafeţelor

Rugozitatea suprafeţelor reprezintî ansamblul microneregularitaţilor de pe suprafaţa unei piese, cu pas relativ mic în raport cu adâncimea (3.3): PR / AR < 50.Conform STAS 5730/1 – 85, rugozitatea este considerată fie abaterea geometrica de ordin 3 (cand are caracter periodic sau pseudoperiodic :striaţii, rizuri), fie de ordinul ?? (cănd are caracter neperiodic : smulgeri de material, urme de scule, goluri pori, e.t.c.).[1-2],[8], [13] Rugozitatea se datoreşte mişcării oscilatorii a varfului sculei, frecării dintre varful acesteia şi suprafaţa piesei, vibraţiilor de înaltî frecvenţă ale sculei şi maşinii unelte, e.t.c. existenţa microneregularitaţilor pe suprafeţele pieselor prezintă în condiţii funcţionale mai severe o serie de dezavantaje : micşorează suprafaţa efectiva de contact, înrautaţeste condiţiile de funcţionare şi frecare ale pieselor, constituie concentratori de tensiuni care duc la scaderea rezistenţei la oboselală, constituie amorse de coroziune electrochimică, scade etanşeitatea, modifică (prin tocirea vâfurilor) dimensiunile efective ale pieselor ş implicit caracterul ajustajelor.[1] Pe de altăparte, î absenţ microregularitaţlor, menţnerea peliculei de ulei pe suprafeţle î contact se realizează extrem de greu la o ungere normală. În acest sens, menţinerea peliculei este mai bună atunci când viteza relativă dintre suprafeţe este normală pe direcţia de orientare a rugozităţii. [1]

Practic suprafeţele în contact trebuie să aibă o rugozitate optimă care se stabileşte corespunzător condiţiilor de funcţionare (viteza de deplasare, marimea suprafeţei de contact, marimea şi caracterul solicitărilor , precizia dimensională, e.t.c.)

10

Aprecierea rugozităţii suprafeţelor se poate face pe baza mai multor sisteme, cele mai uzulale fiind următoarele : [1-4]-sistemul liniei medii (M)-sistemul liniei înfăşurătoare (E)-sistemul liniei adiacente (A)-sistemul diferenţelor variabile

În sistemul liniei înfăşurătoare (E), evaluarea numerică a rugozităţii suprafeţelor se face în raport cu linia care înfăsoară, în exteriorul, profilul real şi care se obţine prin parcurgerea profilului cu ajutorul unui palpator cu raza de curbură mare: centrul palpatorului descrie o traiectorie, care deplasată cu valoarea razei palpatorului, reprezintă linia înfăşurătoare. Pentru evaluarea rugozităţii, profilul real este parcurs de un al doilea palpator cu raza de curbură foarte mică astfel încât să se înscrie între microneregularitaţi. Se obţine astfel profilul efectiv. Determinarea rugozităţii se va face, măsurându-se perpendicular pe profilul geometric abaterile profilului efectiv în raport cu linia înfăsurătoare.

Tabelul 3.3 Metode de InvatareCodul metodelor de invatare Metode de invatamant C1 Conversatie de verificare C2 Expunere

Tabelul 3.5 Mijloce de invatamantCodul mijlloacelor de invatamant Mijloacele de invatamantM1 Expunerea si predareaM2 ConversatieM3 Metoda desbaterii

11

12

Tabelul 3.6. Desfasurare in timp a activitatilor din proiectul unitatilor de invatare Timpul,in minute.

Etapele de instrre

Obiectivele operazionale

Continutul de instruire

Activitate Formele de organizare a instruirii

Metodele Invatamant

Problemele ,exercitiile, aplicatiile

Resursele materiale

Cadrului didactiv

elevilor Mijloace de invatamant care

Mediul de instruire

Repartizarea sarcinilor

Participarea elevilor

Dirijarea activitatii

cuprind mesaje didactic

Faciliteaza transmitera mesajului didactic

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141 Control

prezenteiFace apelul. Privesc

asculta si raspund prezent la apel.

Sala de clasa

3 Verificare tema de realizat a casa

Verificare calitativ si cantitativ tema, prin sondaj, si face aprecieri verbale

Prezinta tema de clasa si corecteaza eventuale greseli.

“

13

Verificarea cunostintelor obtinute in lectia precedenta

- Ce ati avut de pregatit pentru astazi?

Ce tipuri de ajustaje cunoasteti ?

Ce caracteristica au ajustajele cu joc ?

Ce caracteristici au ajustaj

Elevul A raspunde : Ajustaje.

Elevul B raspunde : Ajustaje cu joc, ajustaje cu strangere, ajustaje intermediare.

Elevul A raspunde : Pentru obtinerea unui joc minim garantat la asamblarea oricărui alezaj cu oricare arbore este necesar că diametrul minim al alezajului să fie mai mare decât diametrul maxim al arborelui.Dmin ≥ dmax = N + Ai ≥ N + as = Ai ≥ as

Elevul B raspunde : Ajustaje cu strângerePentru obţinerea unei strângeri garantate la asamblarea oricarui

frontala

colectiva

De cadru didactiv

C1 “

14

ele cu strangere ?

alezaj cu oricare arbore este necesar ca diametrul minim al arborelui să fie mai mare decât dimatrul maxim al alezajului.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

16 Capatarea atentiei si interesului elevilor

-Fiti atenti! Urmeaza o lectie importanta.

Asculta. “ “ “ “ “

18 Anuntarea titlului lectiei

Scrie pe tabla titlu lectiei.

Privesc,asculta si noteaza pe caiet

“ “ “ Tabla, creta, burete de sters

“

15

20 Anuntarea obiectivelor operazionale

OC1

OC2

OC3

OC4

OC5

OC 6

Tabelului 3.1

Spune si scrie pe tabla obiectivele operazionale, conform .3.1.

Privesc,asculta si noteaza pe caiet

“ “ “ Tabla, creta, burete de sters

“

35 Prezentarea continuturilor noi

OC1

OC2

OC3

OC4

OC5

OC6

Tabelului 3.2

Prezinta continuturile noi,conform tabelului 3.2.

Privesc,asculta si noteaza pe caiet

“ “ “ C2 M1

M2

M3

Tabla, creta, burete de sters

“

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1445 Prezentarea unei

aprecieri generale privind activitatea desfasurata de elevi

-Astazi ati fost mai atenti decat ora trecuta.

Asculta. “

16

47 Elevul A a fost notat cu nota 8. Elevul B a fost notat cu nota 8.

Asculta. “

48 Anuntarea temei pentru casa

Privesc, asculta si noteaza pe caiet

“

Bibliografia: Conf. Univ.dr.ing. Vasile Puiu

17