Tolerante Si Control Dimensional Laborator Alexandru POTORAC

1

Universitatea "Ştefan cel Mare" SuceavaFacultatea de Inginerie Mecanică, Mecatronică şi Management

TTOOLLEERRAANNŢŢEE ŞŞII CCOONNTTRROOLLDDIIMMEENNSSIIOONNAALL

(Îndrumar de laborator)

Conf. dr. ing. ec. Alexandru POTORACŞef lucr. dr. ing Dorel PRODAN

2

CUPRINS

LUCRAREA 1 MĂSURAREA DIMENSIUNILOR EXTERIOARE ŞI A ABATERILOR DE FORMĂ GEOMETRICĂ CU AJUTORUL ŞUBLERELOR..................................................3

LUCRAREA 2 MĂSURAREA DIMENSIUNILOR EXTERIOARE ŞI A ABATERILORDE FORMĂ GEOMETRICĂ CU AJUTORUL MICROMETRULUI DE EXTERIOR……......11

LUCRAREA 3 MĂSURAREA DIMENSIUNILOR INTERIOARE ŞI A ABATERILORDE FORMĂ GEOMETRICĂ CU AJUTORUL MICROMETRULUI DE

INTERIOR………..........................................................................................................................18

LUCRAREA 4 MĂSURAREA DIMENSIUNILOR INTERIOARE ŞI A ABATERILORDE FORMĂ GEOMETRICĂ CU AJUTORUL COMPARATORULUI DE INTERIOR……...23

LUCRAREA 5 CONTROLUL PRECIZIEI DE POZIŢIE A SUPRAFEŢELOR……………...28

LUCRAREA 6 CONTROLUL CONICITĂŢILOR EXTERIOARE..........................................41

LUCRAREA 7 CONTROLUL UNGHIURILOR ŞI A CONICITĂŢILOREXTERIOARE ŞI INTERIOARE............................................................................ ......................51

LUCRAREA 8 MĂSURAREA (CONTROLUL) FILETELOR CILINDRICEEXTERIOARE…………………………………………………………………………………...66

LUCRAREA 9 MĂSURAREA ABATERILOR DE FORMĂ ŞI DE POZIŢIE.........................75

LUCRAREA 10 MĂSURAREA COTEI PESTE DINŢI CU AJUTORUL MICROMETRULUI PENTRU ROŢI DINŢATE………………………………………………84

LUCRAREA 11 MĂSURAREA GROSIMII DINŢILOR DUPĂ COARDA CERCULUIDE DIVIZARE CU AJUTORUL ŞUBLERULUI SAU A MICROMETRULUI OPTICDE ROŢI DINŢATE……………………………………………………………………….……92

LUCRAREA 12 CONTROLUL STATISTIC AL CALITĂŢII PIESELOR DEMAŞINI..................................................................................................................................... .....98

3

LUCRAREA 1

MĂSURAREA DIMENSIUNILOR EXTERIOARE ŞIA ABATERILOR DE FORMĂ GEOMETRICĂ CU

AJUTORUL ŞUBLERELOR

I) Generalităţi: Principiul de măsurare cu şublerul (Figura 1.1) se bazeazăpe utilizarea vernierului. Vernierul este o scară gradată ajutătoare care serveştepentru mărirea preciziei de citire a fracţiunilor de diviziuni ale scării principale. ÎnTabelul 1.1 sunt indicate câteva caracteristici constructiv-funcţionale, iar în Tabelul1.2 câteva caracteristici ale vernierului în funcţie de valoarea diviziunii acestuia.

a)

b)Figura 1.1 Principiul de măsurare cu şublerul

a) cu vernier; b) cu cadran;

13 24

B

56

7

8 910

12

7 8

156 4

11

4

În Figurile 1.2, 1.3 şi 1.4 sunt redate schemele vernierelor pentru valoareadiviziunii de 0,1 mm; 0,05 mm şi 0,02 mm.

Tabelul 1.1

Abateri limită la cota A, funcţie deprecizia de citire

[mm]

Limitasuperioară demăsurare L,

[mm]

Cota

B[mm]

Cota

A[mm]

P=1/10 p=1/20 p=1/50(100);150 35 10

200 45 10300;(400);500 60 20

(600) 60 30800;(1000) 80 30

(1500) 120 40

+0,08 +0,02 +0,01

Tabelul 1.2

Precizia decitire a

şublerului

Numărul dediviziuni

ale vernierului

Lungimea scăriigradate a

vernierului[mm]

Valoarea uneidiviziuni avernierului

[mm]1/10=0.1 10 9 0.91/20=0.05 20 19 0.951/50=0.02 50 49 0.98

Figura 1.2 Schema vernierului pentruvaloarea diviziunii de 0,1 mm

Figura 1.3 Schema vernierului pentruvaloarea diviziunii de 0,05 mm

0 10

0 5 1510divx9mm/div=9mm

0 10 20

0 25 50 75

Riglă Vernier

20divx0,95mm/div=19mm

5

Figura 1.4 Schema vernierului pentru valoarea diviziunii de 0,02 mm

Valoarea diviziunii vernierului Vd se poate determina cu relaţia:

d

id N

VV

(1.1)

în care:Vi - valoarea intervalului între două diviziuni de pe scara riglei, (Vi = 1 mm);Nd - numărul de diviziuni de pe vernier.

De exemplu, pentru şublerul cu valoarea diviziunii Vd = 0,02 mm (Figura

1.4.), Vi = 1 mm, Nd = 50 diviziuni; mm02,050

1Vd .

Valoarea dimensiunii măsurate în mm, se poate stabili cu ajutorul relaţiei:

drIRM VnVNV (1.2)

în care:NR - numărul reperului de pe riglă. Pentru a pune în evidenţa pe NR se observăpoziţia reperului 0 (zero) al vernierului, care în caz general se află între două repereale scării riglei. NR este numărul reperului dinspre “zero” al scării riglei (deexemplu în Figura 1.5, NR = 10).

Figura 1.5 Exemplu de citire pentru un şubler cu valoarea diviziunii de 0,1 mm

0 10 20 30 40 50

Vernier0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

50divx0,98mm-div=49mm

Riglă

0 10 20

0 5 10

Riglă

Vernier

6

Vi = 1 mm - valoarea intervalului între două diviziuni de pe scara riglei;nr - numărul acelui reper de pe vernier, care se află în prelungirea unui reper pescara riglei (în exemplul din Figura 1.5, nr = 6).Vd - valoarea diviziunii: 0.1; 0,05; sau 0,02 mm.Exemplu de citire:

În Figura 1.5 este prezentat un exemplu de citire în cazul folosirii unui şublercu Vd = 0,1 mm. Conform relaţiei (1.2) se obţine Vm = 10,1+6x0,1 = 10,6 mm.

În Figura 1.6 este prezentat un exemplu de citire în cazul folosirii unui şubler

cu .mm05,020

1Vd Se citeşte: 6,35 mm.

Figura 1.6 Exemplu de citire pentru un şubler Vd = 0,05 mm

Valoarea VM = 6,35 mm a fost obţinută astfel: NR = 6; nr =7; Vi = 1; Vd =0,05 mm.

Aplicând relaţia (1.2), se obţine: mm35,635,0605,0716VM .În Figura 1.7 este prezentat un exemplu de citire în cazul folosirii unui şubler

cu Vd = 0,02 mm, VM = 1,44 mm.

Figura 1.7 Exemplu de citire pentru un şubler cu Vd = 0,02 mm

Această valoare a fost obţinută astfel: NR = 1; Vi = 1 mm; nr = 22; Vd = 0,02mm.

Aplicând relaţia (1.2) se obţine: mm44,144,0102,02211VN .

0 10 20 30 40 50Riglă

Vernier

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 10 20 30

0 50 25 75 1

Riglă

Vernier

7

După efectuarea unui număr mai mare de exerciţii de citire se ajunge lacitirea directă a valorii măsurate VM, fără a mai fi nevoie de aplicarea formulei(1.2).

La şublerul cu cadran (Figura 1.1b) rigla 1 este marcată din 5 în 5 mm şinumerotată din 10 în 10 mm. Cadranul 11 este divizat în 5 mm, fiecare milimetrufiind divizat, la rândul său, în 20 de diviziuni, ceea ce îi conferă acestui tip deşubler o precizie de 0,02 mm.

II) Instrumente de măsură folosite: Şubler de exterior cu valoareadiviziunii Vd = 0,1; 0,05 sau 0,02 mm; şubler cu cadran cu valoarea diviziunii Vd =0,05 mm.

III) Schema de măsurare: Conform Figurii 1.8.

a) b)Figura 1.8 Scheme de măsurare a diametrelor exterioare cu şublerul

a-pentru cilindricitate; b-pentru circularitate;

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: şurubul 4 al cursorului 3 şi şurubul 2 al dispozitiului de avans fin (Figura

1.1a) fiind deblocate, se depărteaza ciocul 8 de ciocul 7, astfel încât să permităcuprinderea între ele a diametrului piesei de măsurat.

deplasând şublerul convenabil într-un plan perpendicular pe axa suprafeţeiclindrice supuse măsurării, se caută dimensiunea minimă (diametrul) şi se fixeazăîn această poziţie cursorul 3, blocând şurubul 4; în cazul verificarii unui diametruimpus, se stabileşte dimensiunea, brut (cu ajutorul cursorului 3) şi fin (cu ajutorul

1 2 3 4 5 III

III

IV

I I

IV

II

II

8

dispozitivului 10 de avans fin al cursorului) şi se încearcă pe piesă folosind şublerulca un calibru potcoavă.

se efectuează citirea conform indicaţiilor de la punctul I; pentru a se pune în evidenţă abaterile de la forma geometrică corectă, se vor

executa măsurari în cel puţin cinci secţiuni diferite (1, 2, 3, 4, 5), pentru conicitate,formă de butoiaş etc. şi pe minimum patru direcţii I – I; II – II; …IV – IV, înfiecare din cele cinci secţiuni, pentru a pune în evidenţă ovalitatea (Figura 1.8);

pentru determinarea mai corectă a ovalităţii este necesar ca măsurareadiametrelor să se facă într-un număr cât mai mare de puncte de pe circumferinţapiesei (ovalitatea calculându-se ca diferenţă a diametrelor maxime şi minimemăsurate);

măsurările se vor efectua numai în starea de repaus a pieselor, suprafeţele demăsurare ale şublerului se vor apăsa atât încât să mai existe o uşoara alunecare întrefeţele de măsurare şi suprafaţa piesei de măsurat.

V) Tabel cu datele prescrise şi rezultatele măsurării: Se completează maiîntâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 1.3.

VI) Concluzii: Piesa se consideră bună dacă dimensiunea măsurată se aflăîntre dimensiunea minimă prescrisă dmin şi dimensiunea maximă prescrisă dmax.

Se constată abaterea de la forma geometrică corectă, trăgându-se concluzii cuprivire la precizia formei geometrice.

Piesa se consideră bună, dacă abaterile de formă (ovalitatea, conicitatea,forma de butoiaş etc. ) se înscriu în limitele câmpului de toleranţă prescris ladiametru şi în cazuri speciale, dacă se înscriu în limitele admise, pentru formageometrică corectă (Figura 1.9). Aceste limite sunt indicate pe desenul de execuţie.

a) b)Figura 1.9 Limite admise pentru forma geometrică corectă:

a-pentru cilindricitate; b-pentru forma de butoi;

9

Concluziile se trec în Tabelul 1.3.

Observaţii:

Cu ajutorul şublerelor prezentate în Figura 1.1 se mai pot măsura alezajefolosind vârfurile 7 şi 8 (la dimensiunea măsurată se adaogă lăţimea ciocurilor, cotaA din Tabelul 1.1), adâncimi folosind tija 12 şi diametrul interior la filete exterioarefolosind vârfurile 6. La măsurarea alezajelor cu ajutorul şublerului din Figura 1.1b, folosindciocurile întoarse 5şi 6, nu mai este necesară adăogarea lăţimii ciocurilor. Există şi şublere digitale la care afişajul, cu două zecimale, se face electronic.În plus acestea pot fi conectate la un dispozitiv de calcul în scopul prelucrăriistatistice a rezltatelor măsurării.

11

LUCRAREA 2

MĂSURAREA DIMENSIUNILOR EXTERIOARE ŞIA ABATERILOR DE FORMĂ GEOMETRICĂ CUAJUTORUL MICROMETRULUI DE EXTERIOR

I) Generalităţi: În Figura 2.1 este reprezentat micrometrul de exteriorobişnuit STAS 1374 – 88, respectiv cu pârghie.

a)

b)Figura 2.1 Micrometrul de exterior

a) obişnuit; b) cu pârghie;

1 2 3

4

5 6 87

1 2 3 4 5 6 8

9

10

12

Valoarea diviziunii micrometrului Vd se poate determina cu relaţia:

dd N

PV

(2.1)

în care:P - pasul şurubului micrometric, mm; De regulă P = 0,5 mm;Nd - numărul diviziunilor de pe tambur; Nd = 50 diviziuni.

Făcând înlocuirile, se obţine: mm01,050

5,0Vd .

Pentru a se efectua citirea corectă trebuie să se cunoască bine sistemulgradaţiilor de pe braţul cilindric 5 şi tamburul 6 (Figura 2.1).

Pe braţul cilindric 5 se deosebesc două scări gradate (Figura 2.2) şi anume:-scara milimetrilor, cu diviziuni din milimetru în milimetru şi numerotaţia din 5 in5 mm;-scara jumătăţilor de milimetru, cu diviziuni din milimetru în milimetru şinenumerotată.

Figura 2.2 Cele două scări gradate de pe braţul 5 al micrometrelor

Pe întreaga circumferinţă tronconică a tamburului 6 sunt trasate 50 dediviziuni, la intervale egale, numerotate din 5 în 5, de la zero la 50.

La efectuarea măsurărilor cu micrometrul se pot ivi trei situaţii de citire ca înFigurile 2.3, 2.4 şi 2.5 în funcţie de poziţia marginii porţiunii tronconice atamburului gradat 6 în raport cu reperul scării milimetrilor şi jumătăţilor demilimetri de pe braţul 5.

La micrometrul cu pârghie (Figura 2.1b) există scara gradată suplimentară 9care permite efectuarea măsurătorilor cu o precizie de 2 μm. Prin apăsarea

Scara milimetrilor

Scara jumătăţilor de milimetru

5

6

13

butonului 10 se obţine deplasarea nicovalei 2, ceea ce permite schimbarea rapidă apieselor măsurate.

II) Instrumente de măsură folosite: Micrometrul pentru măsurareadimensiunilor exterioare cu Vd = 0,01 mm; cala de reglare din trusa micrometruluisau, în lipsa acesteia, trusa de cale plan-paralele; micrometrul cu pârghie pentrumăsurarea dimensiunilor exterioare cu Vd = 0,002 mm.

Figura 2.3 Exemplu de citire 8,00 mm Figura 2.4 Exemplu de citire 11,38 mm

Figura 2.5 Exemplu de citire 6,82 mm

II) Instrumente de măsură folosite: Micrometrul pentru măsurareadimensiunilor exterioare cu Vd = 0,01 mm; cala de reglare din trusa micrometruluisau, în lipsa acesteia, trusa de cale plan-paralele; micrometrul cu pârghie pentrumăsurarea dimensiunilor exterioare cu Vd = 0,002 mm.

Marginea porţiunii tronconiceMarginea porţiunii tronconice

655

6Milimetri

Marginea porţiunii tronconice

65

14


Figura 2.6 Schema de măsurare cu micrometrul

IV) Modul de lucru:

Pregătirea micrometrului în vederea măsurării:Înainte de măsurare, micrometrul trebuie controlat, pentru a se constata dacă

este reglat la zero. Pentru aceasta la micrometrul cu limitele 0…25 mm (Figura2.1) se apropie suprafeţele de măsurare cu ajutorul dispozitivului de limitare aapăsării 8, până când acestea vin în contact. Apoi se observa dacă reperul de petamburul 6 coincide cu reperul zero al scării milimetrice de pe braţul 5. Dacă nu seobţine această coincidenţă, trebuie ca micrometrul să fie reglat la zero, operaţiecare se va executa de către personalul tehnic de specialitate.

Pentru controlul şi reglarea micrometrelor, cu limita inferioară de măsurarede 25 mm sau un multiplu de 25 mm, se folosesc cale de reglare care însoţescmicrometrele sau cale plan-paralele, ale căror lungimi sunt egale cu limitainferioara de măsurare a micrometrului respectiv.

Măsurarea propriu-zisă: se introduce cala de reglare, respectiv cala plan-paralelă, sau blocul de cale,

între suprafeţele de măsurare ale micrometrului observându-se coincidenţareperului zero de pe tamburul 6, cu linia longitudinală de pe braţul cilindric 5,marginea tronconică a tamburului găsindu-se la aproximativ 0,1 mm în dreaptareperului care indica dimensiunea minimă de măsurare. În cazul nerespectăriicoincidenţei se va regla micrometrul;

LL

1 2 3Obiectul de măsurat

15

rotind tamburul 6, se deplasează axial tija şurubului micrometric 3 (Figura2.1) până în poziţia în care piesa de măsurat se poate introduce comod întresuprafeţele de măsurare ale tijei şurubului micrometric 3 şi nicovalei 2;

rotind tamburul 6 în sensul înşurubării prin intermediul rozetei 7 se aducsuprafeţele de măsurare ale nicovalei 2 şi tijei 3, în contact cu piesa supusămăsurării (Figura 2.6). După obţinerea contactului cu piesa, se deplasează încontinuare tija 3 către nicovala 2, prin intermediul dispozitivului 8 pentru limitareaapăsării (Figura 2.1). Utilizarea dispozitivului 8 asigură o constantă a forţei destrângere a piesei între suprafeţele de măsurare, înlăturând erorile datorateneuniformităţii acestei forţe.

acţionând pârghia 4 a dispozitivului de fixare, se blochează tija şurubuluimicrometric;

se execută citirea conform indicaţiilor de la punctul I.

V) Tabel cu datele prescrise si rezultatele măsurării. Se completează maiîntâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 2.1.

VI) Concluzii: Se compară dimensiunea măsurată (efectivă) cu dimensiunilelimită prescrise, trăgându-se concluzii cu privire la precizia dimensională aelementului măsurat. Piesa se consideră bună (din punctul de vedere al dimensiuniicare se măsoară), dacă se respectă relaţia:

dmin dM dmax (2.2)

în care:

dmin=dN+ai

dmax=dN+as (2.3)

dN - diametrul nominal prescris, în mm;ai, as - abaterile, inferioară respectiv superioară, prescrise la dimensiunea dN mm.


Piesa se consideră bună, dacă abaterile de formă (ovalitatea, conicitatea,forma de butoiaş etc. ) se înscriu în limitele câmpului de toleranţă prescris ladiametru şi în cazuri speciale, dacă se înscriu în limitele admise, pentru formageometrică corectă. Aceste limite sunt indicate pe desenul de execuţie.

Concluziile se trec în Tabelul 2.1.

16

Observaţii:

Pe acelaşi principiu de măsurare există şi micrometre specializate pentrumăsurarea unor anumite categorii de semifabricate şi piese de maşini: table, sârme,ţevi, roţi dinţate, filete, etc. Există şi micrometre digitale la care afişajul, cu două zecimale, se faceelectronic. În plus acestea pot fi conectate la un dispozitiv de calcul în scopulprelucrării statistice a rezltatelor măsurării.

18

LUCRAREA 3

MĂSURAREA DIMENSIUNILOR INTERIOARE ŞIA ABATERILOR DE FORMĂ GEOMETRICĂ CUAJUTORUL MICROMETRULUI DE INTERIOR

I) Generalităţi: Micrometrul de interior serveşte la măsurarea dimensiunilorşi abaterilor de formă geometrică prin metoda evaluarii directe. Principiul demăsurare, (Figura 3.1) este acelaşi ca la micrometrul de exterior (vezi Lucrarea 2).

a)

b)Figura 3.1 Micrometrul de interior

a) tip vergea; b) cu fălci;

II) Instrumente de măsură folosite: Micrometrul de interior tip vergeaavând următoarele caracteristici: valoarea diviziunii 0,01 mm; domeniul de

19

măsurare 40…50 mm, 50…75 mm şi 75…100 mm; diametrul maxim de măsuratcu prelungitoare 1.500 mm; eroarea de măsurare: pentru domeniul 50…75 mm este=4 m; pentru prelungitoare L=500 mm, =10 m; pentru prelungitoareL=1500 mm, =30 m; trusă cu prelungitoare; micrometrul de interior cu fălci.


Figura 3.2 Schema de măsurare a alezajelor cu micrometru de interior:a-vedere din plan frontal; b-vedere în secţiune.

IV) Modul de lucru:

Pregătirea micrometrului în vederea măsurării: în funcţie de mărimea alezajului de controlat se alege un instrument

corespunzător sau în cazul diametrelor mari, micrometrul la care se monteazăprelungitorul respectiv. Montarea prelungitorului se face pe bucşa 3, prindemontarea piuliţei de protecţie 2 (Figura 3.3) şi înşurubarea în locul ei a tubuluiprelungitor 1, în care este montată tija palpatoare 2, şi arcul 3 (Figura 3.4).

Figura 3.3 Micrometru de interior

1 2 3 4 5 III

III

II

II IV

IV

II

1 2 3 4 5 6 7 8

20

Măsurarea propriu-zisă: se introduce în alezaj micrometrul, vârful de măsurare sferic 1 fiind ţinut în

contact cu piesa. Acest vârf, prin intermediul bucşei 3, face corp comun cu şurubulmicrometric 1, cu pasul de 0,5 mm. (Figura 3.3);

prin rotirea tamburului 6 se aduce în contact cu piesa partea sferică a tijeimicrometrice, căutând prin încercări în acelaşi plan dimensiunea maximă (Figura3.2a);

Figura 3.4 Prelungitor

prin pendularea tijei micrometrice pe verticală, vârful de măsurare 1 fiindţinut în contact cu piesa şi rotirea tamburului 6 se caută dimensiunea minimă,obţinând astfel distanţa minimă dintre două generatoare, situate într-un plan caretrece prin centrul piesei (Figura 3.2b);

se repetă această operaţie în secţiunile 2…5, după direcţia I; în mod similar se determină dimensiunile secţiunilor 1…5, după direcţiile

II…IV şi se trec în Tabelul 3.1.

Observaţie: Pasul şurubului micrometric fiind de 0,5 mm iar tamburul 6 fiinddivizat în 50 de parţi, reiese că la fiecare diviziune tija avansează cu 0,01 mm(valoarea diviziunii). Dimensiunea masurată se citeşte pe bucşa 3 (Figura 3.5) înmilimetri şi jumatăţi de milimetri, iar pe tamburul 6 în sutimi de milimetru. Înexemplul dat în Figura 3.5 se citeşte: 58,5+0,15 = 58,65 mm. Bucşa 3 este montatăpe şurubul micrometric, cu ajutorul surubului de fixare 4, iar tamburul se fixează pepartea cilindrică a şurubului micrometric 7, cu ajutorul piuliţei 8.

V) Tabel cu date prescrise si rezultatele măsurarii: Se completează maiîntâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 3.1.

3 2 1

21

Figura 3.5 Exemplu de citire la micrometru de interior: 58,65 mm

VI) Concluzii: Se compara diametrele efective cu dimensiunile limitaprescrise.

Piesa se consideră bună dacă dimensiunea măsurată se află între dimensiuneaminimă prescrisă Dmin şi dimensiunea maximă prescrisă Dmax.



Observaţii:

Pe lângă micrometrele de interior tip vergea (Figura 3.1a) există şimicrometre de interior cu fălci (Figura 3.1b) care au limita inferioară de măsurarede 5 mm, egală cu lăţimea fălcilor. Există şi micrometre digitale la care afişajul, cu două zecimale, se faceelectronic. În plus acestea pot fi conectate la un dispozitiv de calcul în scopulprelucrării statistice a rezltatelor măsurării.

3 6

23

LUCRAREA 4

MĂSURAREA DIMENSIUNILOR INTERIOARE ŞIA ABATERILOR DE FORMĂ GEOMETRICĂ CUAJUTORUL COMPARATORULUI DE INTERIOR

I) Generalităţi: Comparatorul de interior serveşte la măsurareadimensiunilor prin comparaţie, reglarea lui făcându-se cu ajutorul unui bloc de calesau cu ajutorul unui calibru inel. Comparatorul de interior face parte din grupaaparatelor cu pârghie şi roţi dinţate. El se compune din următoarele părţicomponente (Figura 4.1): comparatorul cu cadran 1, sistemul de pârghii 2 şivârfurile de măsurare 3.

Figura 4.1 Comparatorul de interior (trusa de alezaje)

II) Instrumente de măsură folosite: Comparator de interior (STAS 4293-87 clasa de fabricaţie 1), având caracteristicile: valoarea diviziunii 0,01 mm;domeniul de măsurare 0…2 mm.

Eroarea comparatorului cu cadran în limitele unei rotaţii 4 m; înlimitele întregului domeniu de măsurare 5 m.

Eroarea maximă a aparatului (fără comparator); la aparatele utilizate ladiametre mai mici de 50 mm este de 5 m; la aparate utilizate la diametre maimari de 50 mm este de 8 m.

Trusa de cale plan paralele; suport de cale, cu accesorii.

1 2 3

24


IV) Modul de lucru:

Pregătirea aparatului în vederea măsurării: în funcţie de mărimea diametrului de măsurat se montează în corpul

aparatului vârful fix adecvat 2 (Figura 4.3) (trusa comparatorului cuprinde ogarnitură de vârfuri fixe, care dă posibilitatea utilizării aparatului la o gamă dedimensiuni);

se formează un bloc din maxim patru cale (Figura 4.3), de dimensiune egalăcu dimensiunea nominală a piesei verificate şi se introduce într-un suport 3; în lipsasuportului 3 se va folosi un micrometru de exterior obişnuit;

la extremitatea blocului de cale se fixează doua vârfuri speciale 2 şi 7;

Figura 4.2 Schema de măsurare cucomparator de interior

Figura 4.3 Schema de reglare acomparatorului de interior

se strânge în această poziţie piuliţa striată 5, strângându-se în final, blocul decale şi cele două vârfuri cu ajutorul şurubului de fixare 6;

se introduce comparatorul de interior între cele doua vârfuri 2 şi 7 alesuportului 3;

12

34

5

II

II

IIIII

III

IV

IV

1

2

3 4 5

67

25

se roteşte comparatorul într-un plan perpendicular pe planul vârfurilor şi înjurul axei sale până se obţine o dimensiune minimă (Figura 4.3).

se reglează comparatorul la zero şi se limitează câmpul de toleranţă;Cadranul aparatului se poate roti până se aduce reperul zero în dreptul aculuiindicator. Limitarea câmpului de toleranţă se realizează cu ajutorul a doi indicireglabili montaţi pe cadranul aparatului.

Măsurarea propriu-zisă: ţinând comparatorul de mânerul termoizolator 9, se introduce în alezajul de

verificat, astfel încât vârful fix 2 şi palpatorul mobil 5 să se găsească pe diametrulalezajului, iar dispozitivul de centrare 14 împins de arcurile 15 să se aşeze pecircumferinţă (Figura 4.4);

Figura 4.4 Sistemul de pârghii

se roteşte uşor comparatorul în planul vârfurilor, astfel încât să se obţină odistanţă minimă în jurul punctului de contact al vârfului fix 2, cu piesa de verificatpână se obţine un maxim (Figura 4.2); Indicaţia aparatului reprezintă abaterea faţăde cota de reglare, deoarece abaterile dimensionale preluate de palpatorul mobil 5sunt transmise prin intermediul pârghiei 1, a tijei 7 la comparatorul cu cadran 11.

Abaterile efective sunt determinate în mai multe secţiuni şi mai multe direcţiişi sunt trecute în Tabelul 4.1 (în exemplul luat în Figura 4.2 s-au presupus cincisecţiuni şi patru direcţii).

Observaţie: În Figura 4.4 au mai fost notate: carcasa capului de măsurare 3;bila 4; articulaţia 6; tija tubulară 8; corpul intermediar 9; resortul 10; carcasaprotectoare 12; şurubul de fixare 13.

2

13

4 65 7 8 9 10 11

1213

14

15

26

V) Tabel cu date prescrise şi rezultatele măsurării: Se completează maiîntâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 4.1.

VI) Concluzii: Se compara diametrele efective cu dimensiunile limitaprescrise.

Piesa se consideră bună dacă dimensiunea măsurată se află între dimensiuneaminimă prescrisă Dmin şi dimensiunea maximă prescrisă Dmax.



28

LUCRAREA 5

CONTROLUL PRECIZIEI DE POZIŢIE ASUPRAFEŢELOR

În acest capitol se vor prezenta o serie de metode şi mijloace de controlfolosite uzual la măsurarea şi controlul preciziei de poziţie a alezajelor, fărăpretenţia de a epuiza problema unui astfel de controlâ care, comparativ cu controlulpreciziei dimensionale şi formei geometrice a suprafeţelor, este de o complexitatemult mai mare şi se realizează mai dificil.

5.1 Controlul distanţei dintre centrele alezajelor cuajutorul microscopului prevăzut cu cap ocular cu

imagine dublăI) Generalităţi: Aceasta metodă are la bază principiul formării imaginii

duble a fiecăruia din alezajele considerate, atunci când centrul alezajului respectivnu se află în raza optică a microscopului.

a)b)

Figura 5.1 Cap ocular cu imagine dublă:a) vedere de ansamblu; b) schema de principiu.

Imaginea dublă aalezajelor

S1,S2

SAlezaj

29

Imaginea dublă se formează cu ajutorul unui cap ocular special denumitocular cu imagine dublă (Figura 5.1a), montat în locul capului ocular universal, laoricare din microscoapele de măsurare: mare de atelier (Figura 5.2a), mic de atelier(Figura 5.2b) sau universal.

a) b)Figura 5.2 Microscopul mare de atelier (a), microscopul mic de atelier (b)

Razele de lumină care trec şi care se reflectă în prisma II formează în câmpulvizual pentru acelaşi alezaj S două imagini indicate de sageţile S1 şi S2 (Figura5.1b) privite prin ocularul I. O imagine va fi dreaptă, iar cealaltă inversă, pentrufiecare alezaj în parte.

Metoda se aplică în mod avantajos la controlul distanţei dintre centrelealezajelor, la piesele de dimensiuni mici, din grupa plăcilor de ghidare, precum şi laalte tipuri de piese, la care se tolerează strâns distanţa dintre centrele alezajelor.

II) Instrumente şi aparate de măsură folosite: microscop mare de atelier,denumit şi instrumental: valoarea diviziunii 0,01 mm; domeniul de măsurare pescară gradată 0–25 mm, care poate fi mărit până la 50 mm în direcţie transversală şipână la 150 mm în direcţie longitudinală, folosind în acest scop cale plan paralele;ocular cu imagine dublă care se livrează ca accesoriu în trusa microscopului.

Observaţie: În locul microscopului mare de atelier se poate folosi în acelaşiscop şi microscopul universal sau microscopul mic de atelier.

2

1

3

4

5

6 7

8

9

10

12

11

30


Figura 5.3 Schema de măsurare a distanţei între centrele alezajelor

IV) Modul de lucru:

Pregătirea aparatului în vederea măsurării: în locul capului ocular universal (Figura 5.2) se montează capul ocular cu

imagine dublă (Figura 5.1a); se introduce ştecherul în priză cu tensiunea corespunzatoare; se aşează cu atenţie piesa de controlat (Figura 5.4a) pe măsuţa aparatului (x

şi y reprezintă direcţiile de deplasare ale măsuţei aparatului); se alege obiectivul cu puterea de măsurare cea mai potrivită (1; 1,5; 3

sau 5) în funcţie de mărimea alezajului de controlat (putere mică pentru alezajemari şi invers), astfel încât în câmpul vizual să se vadă în întregime imaginea dublăa alezajului de controlat (Figura 5.4b);

din Tabelul 4.1 în funcţie de diametrul alezajelor se stabileşte diametruldiafragmei şi se roteşte dispozitivul de iluminare 12 (Figura 5.2), cu valoarea aleasădin tabel;

se deplasează corespunzător, în sus sau în jos, braţul 11 (Figura 5.2),deblocându-se de la rozeta 10, şi acţionând rozeta 9, până când imaginea pieseidevine cât mai clară, după care se blochează braţul în această poziţie (focalizareagrosieră); Focalizarea fină se face rotind corespunzător rozeta 4.

Măsurarea propriu-zisă: se deplasează corespunzător măsuţa aparatului acţionând de şuruburile

micrometrice 1 şi 2 (Figura 5.2), până când în câmpul vizual (ocularul 6), cele două

31

imagini ale unuia din alezaje (Figura 5.4b) se suprapun perfect una peste alta ca înFigura 5.4c (centrul alezajului repectiv se aduce în axa optică a microscopului);

până la terminarea măsurărilor piesa de măsurat se va menţine în acelaşi locşi aceeaşi poziţie pe măsuţa aparatului;

a)b)

c)Figura 5.4 Fazele de realizare a măsurarii distanţei dintre centrele alezajelor:

a-aşezarea piesei de controlat pe măsuţa aparatului; b-vizarea succesivă aalezajelor 1 şi 2; c-suprapunerea imaginilor pentru fiecare alezaj în parte.

corespunzator acestei suprapuneri, la cele două şuruburi micrometrice se faccitirile: x1-la şurubul micrometric 2 (pentru deplasări longitudinale); y1-la şurubulmicrometric 1 (pentru deplasări transversale); Milimetrii se citesc pe braţulcilindric, iar jumătăţile de sutime pe tambur ca în Figura 5.5;

citirile se trec în Tabelul 5.2; tot cu ajutorul şuruburilor micrometrice se deplasează măsuţa aparatului,

până se face suprapunerea perfectă a celor două imagini ale celuilalt alezaj O2

(Figura 5.4b); Corespunzător acestei suprapuneri, la şuruburile micrometrice se faccitirile: x2 - la şurubul micrometric 2; y2 - la şurubul micrometric 1 şi se trec înTabelul 5.2;

PiesaCâmpul vizual al ocularului microscopului cu

imaginea dublă a alezajelor vizate 1 şi 2

Câmpul vizual al ocularului microscopului cuimaginea suprapusă a alezajelor vizate 1 şi 2

32

Figura 5.5 Exemplu de citire pe scara şurubului micrometric al microscopului:7,215 mm

Tabelul 5.1Diametrul diafragmei

Unghiul profilului filetuluiDiametrul exteriorsau interior la piese

cilindrice saudiametru mediu la

filete

Cilindri30 55 60

0,51234568101214161820253040506080100

-31

34,621,519,518,117

15,514,413,512,812,311,611,410,69,99

8,47,97,26,7

24,819,715,513,612,411,510,89,99,28,78,27,87,57,36,76,35,75,35

4,54,2

30,12419

16,61514

13,212

11,110,5109,59,18,88,17,77

6,56,15,65,1

3124,519,517

15,514,413,512,311,410,710,39,89,49

8,48

7,26,76,25,75,3

Braţ cilindric(mm)

Tambur gradat(sutimi de mmm)

33

cu citirile efectuate se calculează distanţele O1A şi AO2 (Figura 5.4c şi 5.3):

O1A=x2-x1(mm) (5.1)AO2=y2-y1(mm) (5.2)

se determină distanţa L dintre centrele alezajelor cu ajutorul formulei:

2122

1222

21 yyxxAOAOL (5.3)

-pentru ca rezultatele măsurării să fie mai concludente se va repeta măsurarea decel puţin trei ori obţinându-se:

n

LL med

med (5.4)

în care:n - numărul măsurărilor.

Observaţie: Dacă distanţa dintre alezajele considerate depăşeşte valoarea de25 mm (cursa maximă a şurubului micrometric a saniei transversale), se foloseşte ocală sau un bloc de cale, care se montează între capătul şurubului micrometric 13 şisuportul special de pe măsuţa transversală a microscopului, în scopul măririi curseişurubului micrometric.


VI) Concluzii: Piesa se consideră bună, dacă distanţa dintre centrelealezajelor se încadrează în limitele prescrise.

Observaţie: În acelaşi mod se poate măsura distanţa dintre centrele a douăalezaje, care au profil de o formă geometrică regulată (dreptunghi, pătrat, hexagonetc.) la care măsurarea prin alte metode este foarte dificilă. De asemenea, prinmetoda prezentată se mai poate măsura cu uşurinţă şi distanţa dintre margineapiesei şi centrul unui alezaj, de pe acea piesă.

34

Un alt avantaj al metodei prezentate constă în aceea că eroarea de măsurare adistanţei dintre centrele alezajelor nu este influenţată de erorile de prelucrare alediametrelor alezajelor.

5.2 Controlul distanţei şi paralelismului axeloralezajelor cu ajutorul mijloacelor universale

I) Generalităţi: Distanţa L dintre centrele O1 şi O2 ale alezajelor A1 şi A2

(Figura 5.6), se poate determina în baza uneia din relaţiile de calcul:

Figura 5.6 Schema de calcul a distanţei dintre axele alezajelor

L=x+0,5(D1+D2) (5.5)L=y+0,5(D1+D2) (5.6)L=0,5(x+y) (5.7)

în care:x şi y-distanţa minimă şi respectiv maximă dintre generatoarele alezajelor A1 şi A2;D1 şi D2-diametrele alezajelor A1 şi A2.

Cercetările efectuate arată că mai precisă este măsurarea în baza relaţiei(5.7), întrucât intervin numai două mărimi de măsurat. Din acelaşi motiv este şimai rapidă.

35

Pentru ca măsurarea să fie cât mai concludentă, cotele D1, D2, x şi y se vordetermina în cele două plane de măsurare I şi II şi se vor calcula LI şi LII cu una dinrelaţiile (5.5)…(5.7), apoi se determină semisuma acestora, ceea ce reprezintădistanţa dintre axele alezajelor în planul median:

Lm = [0,5 (L1 + LII)] (5.8)

Abaterea de la paralelismul axelor se determină prin diferenţa cotelor LI şiLII măsurată în planele de măsurare I şi II, raportată la lungimea de referinţă l:

)LL(l

1AB III1

(5.9)

Metoda de măsurare, în modul aratat, are erori de măsurare mari, cauzate deerorile de formă macrogeometrice FMG şi micrometrică fmg, ale suprafeţelorefective (Figura 5.7).

Figura 5.7 Influenţa erorilor de formă macro şi microgeometrică alesuprafeţelor efective asupra preciziei de măsurare a distanţei dintre axele

alezajelor

36

Aceste erori pot fi evitate parţial sau total dacă, în procesul de control, înlocul suprafeţelor efective (reale), se vor folosi suprafeţele adiacente materializatecu ajutorul unor dornuri de control, autocentrante.

II) Instrumente şi dispozitive de măsură folosite: şubler de exterior şiinterior, cu valoarea diviziunii de 1/50 sau 1/20 mm, sau micrometru de exterior şimicrometru de interior cu domeniul de măsurare corespunzator mărimii cotelor demăsurare; masă de control; prisme prelucrate în pachet (2 bucăţi); comparator cucadran cu valoarea diviziunii de 0,01 mm; bilă de reazem; dornuri de controlautocentrante.

III) Schema de măsurare: Conform Figurilor 5.6; 5.8 şi 5.9.

Figura 5.8 Măsurarea paralelismului axelor alezajelor în planul orizontal

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: cu ajutorul şublerului sau cu un alt mijloc de măsură şi control, se măsoara

cotele D1I, D1II, D2I, D2II , xI, xII, yI, yII şi se notează în Tabelul 5.3; se calculează cotele LI şi LII cu ajutorul uneia din relaţiile (5.5), (5.6) sau

(5.7). (mai indicată este relaţia 5.7);

LeI'

LeII'

d1 I' d2 I

'

d1 II'

d2 II'

I'I'

II' II'

LI'

LII'

37

se determină distanţa dintre axe în planul median, cu ajutorul relaţiei (5.8) şiabaterea de la paralelism în planul orizontal cu relaţia (5.9);

în scopul eliminarii erorilor cauzate de FMG şi fmg (Figura 5.7), axelealezajelor se materializează cu ajutorul dornurilor de control cu suprafeţe conice(Figura 5.8), sau de un alt tip;

cu ajutorul şublerului sau micrometrului de exterior se măsoară în planele demăsurare I’ şi II’’, distanţate la 100 mm, cotele peste dornurile introduse în alezajelepiesei de controlat (LeI

') şi (LeII');

se determină distanţa şi paralelismul axelor alezajelor în planul orizontal,procedându-se în modul arătat, ţinându-se seama, de data aceasta, de diametrelecelor două dornuri, în planele de măsurare respective.

a) b)Figura 5.9 Măsurarea paralelismului axelor alezajelor în planul vertical

a) vedere din faţă; b) vedere de sus;

pe masa de control se aşează: prisma dublă 1 sau două prisme simpleprelucrate în pachet; reazemul 2 şi suportul 4, în care se montează comparatorul 3(Figura 5.9);

piesa de controlat cu dornurile introduse în alezajele respective se aşază cuunul din dornuri pe prisma (prismele) 1, iar cu celălalt capăt se sprijină pe reazemul2 (Figura 5.9);

se deplasează transversal comparatorul peste dornul din dreptul reazemului şise tensionează la 1 – 2 rotaţii complete, după care comparatorul se reglează la zero,corespunzator cotei maxime citite prin deplasarea peste dorn, în planul vertical I’’

(C’’I = 0); se deplasează transversal comparatorul peste acelaşi dorn în planul de

măsurare II'', distanţat faţă de planul I'', de asemenea la 100 mm şi se notează

1

2

3 4

38

citirea maximă CII, care de fapt reprezintă abaterea de paralelism în planul vertical,APlvef, a acestui dorn, faţă de dornul considerat bază de referinţă, aşezat pe prisma(prismele) 1.

Observaţie: Prin metoda prezentată se poate controla, în mod asemănător,distanţa şi paralelismul axei unui singur alezaj sau a mai multor alezaje în linie, înraport cu o suprafaţă plană.


VI) Concluzii: Piesa se consideră bună dacă distanţa dintre axele alezajelorşi abaterea efectivă de la paralelism în planul orizontal şi în planul vertical, seîncadreaza în valorile prescrise.

41

LUCRAREA 6

CONTROLUL CONICITĂŢILOR EXTERIOARE

6.1 Controlul conicităţilor exterioare cu microscopulprin metoda vizării directe

I) Generalităţi: La o piesă conică, conicitatea K se poate determina cuajutorul relaţiei:

L

dDK

(6.1)

în care:D şi d - diametrele piesei, măsurate în două secţiuni oarecare, mm;L - distanţa între cele două secţiuni care conţin diametrele măsurate, mm.

În afara preciziei mărite cu care se efectuează citirile (valoarea diviziunii0,001 mm pentru microscopul universal şi 0,01 mm pentru microscopul mare deatelier), măsurarea elementelor D, d şi L prin această metodă prezintă şi avantajuleliminarii erorilor, datorită neuniformităţii forţei de măsurare şi deformaţiilor ceapar la contactul instrumentelor de măsurare cu piesa de măsurat.

Figura 6.1 Cap ocular universal

1

2 3

42

Microscoapele de măsurare, în cazul de faţă microscopul mare de atelier(Figura 6.2) sunt inzestrate cu două sănii, una cu posibilitatea de deplasare îndirecţie transversală 18, utilizată în cazul de faţă pentru determinarea diametrelor Dşi d, şi una, cu posibilitatea de deplasare în direcţie longitudinală 16, utilizată încazul de faţă pentru determinarea distanţei L.

Figura 6.2 Microscopul mare de atelier

Dimensiunile D, d şi L se determină fiecare ca diferenţă a două citiri,efectuate la tamburul şuruburilor micrometrice 13 şi 11 care acţionează săniile 14 şi16 (transversală şi longitudinală).

În Figura 6.3 sunt reprezentate firele reticulare din ocularul de vizare 2 almicroscopului.

Figura 6.3 Firele reticulare

4

5

6

7

8

19

16

17

10

9

18

15

13 12

1411

43

Pentru o mai precisă stabilire a dimensiunii L se poate folosi o cală planparalelă, în locul efectuării celor două citiri la tamburul şurubului micrometric 11 alsaniei longiudinale 16.

II) Aparate de măsură folosite: Microscopul universal sau microscopul(mare sau mic) de atelier. În cazul de faţă se va descrie lucrarea pentru microscopulmare de atelier, la care se înlocuieşte capul ocular cu capul ocular prezentat înFigura 6.1.


Figura 6.4 Schema de măsurare

IV) Modul de lucru:

Pregătirea aparatului în vederea măsurării: reglarea diafragmei se realizează prin rotirea dispozitivului de iluminare 8 cu

valoarea diafragmei ce se ia în funcţie de valoarea diametrului de măsurat însecţiunea considerată (determinat prin alte mijloace mai puţin precise);

se introduce ştecherul în priză (atenţie la tensiunea de lucru); se focalizează vârfurile de fixare, după cum urmează:

44

rotind rozeta 9, se aduce coloana 4 în poziţie verticală (poziţia zero larozetă);

se aduc în contact cele două vârfuri de fixare; prin deplasarea mesei cu ajutorul şuruburilor micrometrice 11 şi 13,

vârfurile în contact se aduc în câmpul vizual; rotind de rozeta 5, şurubul 6 fiind deblocat, braţul 7 al microscopului

se deplasează corespunzator în sus sau în jos, până când imagineavârfurilor devine cât mai clară şi se blochează braţul în această poziţiecu ajutorul şurubului 6;

focalizarea fină se realizează rotind corespunzător rozeta 18. Privindîn ocularele 2 şi 3 (Figura 6.1) se rotesc corespunzător monturileacestora, până când imaginea firelor reticulare şi a scării unghiularedevine cât mai clară cu putinţă, pentru ochiul celui care măsoară.

aşezarea axei piesei de măsurat în axa longitudinală a aparatului sau paralelecu acesta (condiţie absolut necesară pentru măsurarea corectă a diametrelor şi adistanţei L) se realizează după cum urmează:

se montează între vârfurile dispozitivului un dorn de control,reprezentat în Figura 6.5;

se roteşte rozeta 1 (Figura 6.1), până ce în ocularul 3 scaralongitudinală indică zero grade şi zero minute; În acest caz firulreticular 1–1 (Figura 6.3) se află pe aceeaşi direcţie cu axalongitudinală a aparatului–direcţia de deplsare a saniei.

acţionând rozeta 12 se roteşte masa 15 şi odată cu vârfurile cu dornulde control, în jurul axei verticale, până în ocularul 2 (Figura 6.1) aparegeneratoarea dornului de control suprapusă peste firul reticular 1–1, lanevoie se acţionează corespunzător şuruburile micrometrice 11 şi 13.În acestă poziţie se blochează masa rotitoare.

Figura 6.5 Dornul de control

Măsurarea propriu-zisă: se montează piesa de măsurat între vârfurile dispozitivului;

45

se aşază cala 10 (fixată în suportul ei) cu dimensiunea L între capătulşurubului micrometric de deplasare în direcţia longitudinală 11 şi opritorul de pesania 16, a aparatului;

acţionând ambele şuruburi micrometrice de deplasare pe direcţielongitudinală 11 şi transversală 13, se aduce o generatoare a conului în câmpulvizual;

rotind rozeta ocularului de vizare 1 (Figura 6.1) se suprapune firul reticular1–1 pe generatoare;

se citeşte pe tamburul şurubului micrometric 13 valoarea C1; se deplasează sania pe direcţia transversală, acţionând şurubul micrometric

13, până când în câmpul vizual apare cealaltă generatoare a conului; rotind rozeta ocularului de vizare 1 se suprapune firul reticular 1–1 pe

această generatoare; se citeşte pe tamburul micrometric 13 valoarea C2; se determină diametrul d din relaţia:

d=C2–C1 (mm) (6.2)

se scoate cala 10 de dimensiune L, măsuţa 16 a aparatului deplasându-seautomat în direcţie longitudinală, exact cu această distanţă (şurubul micrometric alsaniei longitudinale nu trebuie acţionat);

se repetă operaţiile corespunzatoare determinării diametrelor obţinându-sevalorile C3 şi C4;

se calculează diametrul D din relaţia:

D=C4–C3 (mm) (6.3)

Cunoscând pe D, d şi L se calculează conicitatea K cu ajutorul relaţiei (6.1)şi înclinaţia i, cu ajutorul relaţiei:

L2

dDi

(6.4)

Se calculează unghiul conului 2 şi unghiul de înclinaţie cu ajutorulrelaţiilor:

2

Karctg

(6.5)

46

2

Karctg22

(6.6)

V) Tabel cu datele prescrise şi rezultatele măsurărilor: Se completeazămai întâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 6.1.

VI) Concluzii: Se compară valorile măsurate cu valorile prescrise, trăgându-se concluzii cu privire la precizia de execuţie a piesei măsurate.

Observaţie: Dacă diametrul conului în secţiune considerate depăşeştevaloarea de 25 mm (cursa maximă a şurubului micrometric a saniei transversale),se foloseşte o cală sau un bloc de cale, care se montează între capătul şurubuluimicrometric 13 şi suportul special de pe măsuţa transversală a microscopului, înscopul măririi cursei şurubului micrometric.

6.2 Controlul conicităţilor exterioare cu microscopulprin metoda goniometrică

I) Generalităţi: Concitatea unei piese se poate determina în funcţie deunghiul de înclinare , cu ajutorul formulei:

K=2tg (6.7)

în care: - unghiul dintre generatoare şi axa conului sau jumatate din unghiul la vârf alconului (Figura 6.6).

Figura 6.6 Principiul de măsurare al metodei goniometrice

47

Precizia de determinare a conicităţii va depinde nemijlocit, în acest caz, deprecizia de măsurare a unghiului.

Metoda goniometrică permite măsurarea unghiului 2, cu precizie de douăminute.

Din Figura 6.6 reiese că unghiul la vârf al conului este egal cu unghiulformat de generatoarea CD, cu o paralelă dusă la generatoarea opusă AB .

Ocularul de vizare 2 (Figura 6.1), al microscopului mare de atelier are unsistem de fire reticulare (Figura 6.3), cu posibilitatea de rotire la 3600 în jurulpunctului central 0. Rotirea firelor reticulare cu ajutorul rozetei 1 (Figura 6.1), seînregistrează în goniometrul 3 al aparatului, aşezat sub ocularul de vizare 2. Faţă deocularul de vizare considerat fix, piesa prinsă între vârfuri pe masuţa microscopuluipoate executa mişcări de translaţie în planul orizontal pe două direcţii rectangularex–x şi y–y.

Combinând mişcarea de rotaţie a firelor reticulare cu mişcarea de translaţie amăsuţei (respectiv a piesei de măsurat) pe direcţia y-y, se poate măsura unghiul lavârf 2.

În Figura 6.7 se poate urmări principiul metodei.Firul reticular 1–1 în poziţia 1, se confundă cu generatoarea AB. În

goniometrul 3 (Figura 6.1), acestei poziţii îi corespunde o anumită valoareunghiulară 1. În poziţia 2, măsuţa microscopului cu piesa de măsurat montată peea a fost deplasată pe direcţia y-y, până când firul reticular 1–1 a intersectatgeneratoarea CD . Deoarece firul 1–1 nu s-a rotit, el marchează în această poziţiedreapta paralelă cu generatoarea AB .

Figura 6.7 Schema de măsurare

48

În consecinţă, unghiul dintre firul 1–1 şi generatoarea CD (Poz.2) esteunghiul 2 căutat. În Poz. 3, firul reticular 1–1 a fost rotit (faţă de Poz. 2) până s-asuprapus pe generatoarea CD (descriind unghiul 2). În goniometrul 3 (Figura6.1), acestei poziţii îi corespunde o anumită valoare unghiulară 2.

La calcularea unghiului 2, în funcţie de cele două valori unghiuare citite (1

si 2) se pot ivi două cazuri prezentate în Figura 6.8 şi Figura 6.9.

II) Aparate de măsură folosite: Microscopul universal sau microscopul(mare sau mic) de atelier. În cazul de faţă se descrie lucrarea pentru cazul folosriimicroscopului mare de atelier.


Figura 6.8 Schema de calcul aunghiului 2.(cazul I)

Figura 6.9 Schema de calcul aunghiului 2.(cazul II)

IV) Modul de lucru:

Pregătirea aparatului în vederea măsurării:Operaţiile de pregătire a aparatului în vederea măsurării sunt identice cu cele

arătate în subcapitolul 6.1, cu observaţia că aşezarea axei piesei în axalongitudinală a aparatului nu este absolut necesară, măsurarea prin metoda de faţănefiind influenţată de această aşezare.

49

Măsurarea propriu-zisă: piesa de măsurat se aşează între vârfurile suportului cu vârfuri de prindere

15, (Figura 6.2) în poziţia indicată în Figura 6.7; cu ajutorul şurubului micrometric de deplasare pe direcţia transversală 13 fie

direct, fie utilizând cale, dacă nu permite cursa şurubului, se aduce generatoareaAB în câmpul vizual al microscopului;

acţionând simultan şurubul micrometric de deplasare pe direcţia transversală13 şi rozeta 1 (Figura 6.1) de rotire a firelor reticulare, se suprapune firul reticular1–1 peste generatoarea AB a conului;

se citeşte în goniometrul 3 poziţia unghiulară 1 a firului reticular 1–1; aducând generatoarea CD în câmpul vizual al microscopului în aşa fel încât

firul reticular 1–1 să intersecteze această generatoare; acţionând rozeta 1 care roteşte firele reticulare în sensul arătat în Figura 6.7

(Poz. 2), se suprapune firul 1–1 peste generatoarea CD ; se citeşte în goniometrul 3 poziţia unghiulară 2 a firului reticular 1–1; se calculează unghiul 2 conform Figurilor 6.8 şi 6.9; se calculează conicitatea cu formula (6.7).

V) Tabelel cu datele prescrise şi rezultatele măsurării: Se completeazămai întâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 6.1.

VI) Concluzii: Se compară conicitatea sau unghiul prescris cu conicitatea cuunghiul măsurat, trăgându-se concluzii cu privire la precizia de execuţie a pieseimăsurate.

51

LUCRAREA 7

CONTROLUL UNGHIURILOR ŞI ACONICITĂŢILOR EXTERIOARE ŞI INTERIOARE

7.1 Controlul unghiurilor cu raportorul mecanic şiraportorul optic

I) Generalităţi: Raportoarele mecanice cu vernier sunt instrumentele celemai des folosite la măsurarea unghiurilor în atelier.

Figura 7.1 Raportoare cu vernier circular:a – pentru unghiuri de 0-180º; b – pentru unghiuri de 0-320º

52

Raportoarele prezentate în Figura 7.1a şi b sunt dotate cu un vernier circular,care se roteşte pe scara aparatului odată cu rigla mobilă a acestuia. Vernierulrespectiv dă posibilitatea să se citească fracţiunile de grad ale unghiului măsurat cuo precizie de 2’ (vernierul are 30 de diviziuni).

Raportorul universal (Figura 7.2) are domeniul de măsurare cuprins între 0 şi360º, fiind dotat cu un vernier circular cu o precizie de citire de 5’ (12diviziuni/grad). Raportorul se compune din corpul 1, care este format din douăparţi: una fixă, care face corp comun cu rigla 2 şi una mobilă care se roteşte în jurulunui ax, de care se fixează, cu ajutorul şurubului 3, rigla mobilă 4. Şurubul 5 arerolul de a bloca poziţia celor două rigle în poziţia corespunzătoare unghiului demăsurat.

În vizorul 6, practicat pe cadranul raportorului, se citeşte cifracorespunzătoare zecilor de grade. Cifra unităţilor se citeşte pe cadranul gradat 7,funcţie de poziţia acului indicator astfel: dacă cifra zecilor de grade apare în vizorcu culoare neagră, cifra unităţilor gradelor se citeşte în sens orar iar dacă cifrazecilor de grade apare în vizor cu culoare roşie, cifra unităţilor gradelor se citeşte însens antiorar.

Figura 7.2 Raportorul universal

Raportorul optic tip Zeiss (Figura 7.3) are un domeniu de măsurare cuprinsîntre 0º şi 360º cu o precizie de citire de 5’’. Raportorul se compune din corpul 1,care este format din două parţi: una fixă, care face corp comun cu rigla 2 şi unamobilă care se roteşte în jurul unui ax, de care se fixează, cu ajutorul şurubului 3,rigla mobilă 4.

În interiorul părţii fixe a corpului 1 este montată o placă circulară de sticlă,pe care este trasată o scară de la 0 la 360º, numerotată din 90º în 90º. Discul mobil şi

1

2

3

45 6 7

53

rigla 4, pot fi montate în poziţia de măsurare cu ajutorul pârghiei 6. Pe parteamobilă a corpului 1 se gaseşte o lupa 5. Pe partea posterioară a părţii mobile, îndreptul lupei, se află un orificiu prevăzut cu un filtru verde din sticlă. Prin acestorificiu se luminează prin transparenţă scara gradată şi lupa cu ajutorul unei surseluminoase. Citirea unghiului dintre rigle se face vizând prin lupă (imaginea scăriigradate se suprapune peste imaginea vernierului).

II) Instrumente de măsură folosite: Raportorul universal din Figura 7.2.


Figura 7.3 Raportorul optic ZEISS:a–măsurare; b–citirea unghiului.

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se montează la aparat rigla mobilă 4 adecvată; se roteşte mecanismul, care conţine scara gradată, împreună cu rigla 4, până

în momentul în care riglele 2 şi 4 se suprapun pe piesa de controlat (fără a aveafanta de lumină între rigle şi piesă);

se blochează poziţia celor două rigle cu ajutorul şurubului de blocare 5; se observă în vizorul 6, cifra zecilor de grade, iar pe scara gradată 7 cifra

unităţilor şi fracţiunile de grad, din 5 în 5 , citindu-se valoarea unghiului măsurat.

54


Figura 7.4 Scheme de măsurare

VI) Concluzii: Se compară valoarea măsurată a unghiului cu valorilemaxime şi minime prescrise, trăgându-se concluzii cu privire la precizia deexecuţie a piesei respective.

55

7.2 Controlul conicităţilor exterioare

7.2.1 Controlul conicităţilor exterioare cu rigla desinus

I) Consideraţii generale: Metoda de măsurare se bazează pe cunoscutateoremă a paralelelor tăiate de secantă. Dreptele paralele D1 şi D2 (Figura 7.5), sunttăiate de secanta D3. Dintre unghiurile egale care se formează interesează doarunghiurile alterne interne 1 şi 2.

Figura 7.5 Principiul de măsurare cu rigla de sinus

Dacă sub rola B a riglei de sinus, pe care se află aşezată piesa de măsurat(Figura 7.6), se introduce o cală sau un bloc de cale, astfel ca generatoarea CD sădevină paralelă cu placa de control (Figura 7.7) se observă că generatoarea CDjoacă rolul dreptei D1, placa de control rolul dreptei D2, iar generatoarea EF rolulsecantei D3. În acest caz unghiul 2 este unghiul format de placa de control, cusuprafaţa de aşezare a riglei de sinus.

Cele două unghiuri fiind egale, aflarea unghiului conului 2 se reduce lacalcularea valorii unghiului BAG din triunghiul dreptunghic GBA, în care secunoaşte ipotenuza LAB (constanta riglei de sinus) şi cateta BG=H (înaltimeacalei sau a blocului de cale introdus sub rola B a riglei de sinus):

L

H2sin

(7.1)

56

L

Harcsin2

(7.2)

Figura 7.6 Conul de măsurat înpoziţie orizontală

Figura 7.7 Conul de măsurat în poziţiefinală

II) Instrumente şi dispozitive de măsură folosite: Riglă de sinus îngustasau lată (Figura 7.8). În cazul de faţă se descrie lucrarea pentru cazul folosirii rigleide sinus de tip îngust, la care constanta riglei L=100 mm; comparatorul cu cadran,cu valoarea diviziunii Vd=0,01 mm. Acesta poate fi înlocuit cu: microcomparatorcu Vd=0,001 mm; minimetru cu Vd=0,001 mm; suport pentru comparator; trusă decale plan-paralele; placă de control.

Figura 7.8 Rigla de sinus


IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se aşază rigla de sinus 2 pe placa de control 1 (Figura 7.6, Figura 7.9); se determină valoarea teoretică a blocului de cale HT din relaţia:

HT=Lsin2T (7.3)

57

Figura 7.9 Schema de măsurare cu rigla de sinus

în care:HT - înalţimea teoretică a calei sau blocului de cale, care ar asigura paralelismulgeneratoarei CD cu placa de control, în cazul în care unghiul conului ar aveavaloarea 2r;L = 100 mm - constanta riglei de sinus;2r - unghiul teoretic (prescris).

se formează blocul de cale 3, cu dimensiunea Hr (sau se ia calacorespunzătoare acestei dimensiuni) şi se aşază pe placa de control, sub rola B ariglei de sinus (Figura 7.7, Figura 7.9);

se constată paralelismul sau neparalelismul generatoarei CD cu placa decontrol;

în acest scop se deplasează suportul comparatorului 4 pe placa de control înlungul generatoarei CD (în cazul folosirii vârfurilor de măsurare pe suprafaţaplană):

dacă valorile indicate de comparatorul 5 la extremităţile generatoareiCD sunt egale, rezultă că generatoarea este paralelă cu placa de control, unghiulefectiv al conului (2E) este egal cu cel teoretic (r), folosit la calcularea bloculuide cale cu dimensiunea Hr şi, în consecinţă, conul a fost corect executat;

dacă valorile inicate la cele două extremităţi sunt diferite, se modificăblocul de cale în plus sau în minus, repetându-se după fiecare modificare operaţiade verificare a paralelismului generatoarei cu placa de control, până când se vaobţine o anumită înalţime a blocului de cale HE, pentru care valorile indicate decomparator la cele două extremităţi ale generatoarei CD sunt aceleaşi;

se determină valoarea dimensiunii blocului de cale din relaţia:

2

1

43

5

58

HE=h1+h2+…+hn (7.4)

în care:h1,h2,…,hn - dimensiunile calelor care formează blocul, mm;

Cunoscând pe L şi HE, se determină unghiul 2E din relaţia:

L

H E2sin(7.5)

în care:2E - unghiul efectiv al conului, grade.

V) Tabelel cu datele prescrise, rezultatele măsurărilor: Se completeazămai întâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 7.2.

VI) Concluzii: Se compară valorile unghiulare limită prescrise (maxim şiminim) ale conului cu valoarea efectivă 2E şi se trag concluzii în legatură cuprecizia de execuţie. Piesa cercetată se consideră bună, dacă este satisfacutărelaţia:

2r+ ai22E2r+as2 (7.6)

în care:ai2 şi as2 - abaterile inferioară, respectiv superioară prescrise.

Observaţie: În cazul măsurării pieselor conice, controlul paralelismuluigeneratoarei piesei cu placa de control se face prin deplasarea comparatorului pedirecţia perpendiculară pe axa piesei de măsurat. Se va reţine diviziunea de pecadran, corepunzatoare schimbării de sens a mişcarii acului indicator. Aceastădiviziune reprezintă punctul de maxim, în secţiunea considerată (în raport cu placade control).

59

7.2.2 Controlul conicităţilor exterioare cu rolecalibrate

I) Generalităţi: În cazul unui arbore conic, determinarea unghiului deînclinare (Figura 7.9) se face cu ajutorul a două role calibrate utilizând relaţia:

H

LLtg

212 (7.7)

Relaţia (7.7) se deduce din diferenţa a două dimensiuni măsurabile:

L1=dm +2rctg+2r=dm+2r(1+ctg);L2=dm+2Htg+2rctg+2r=dm+2Htg+2r(1+ctg);

L2-L1=2Htg; H2LL

tg 12 .

Figura 7.10 Principiul de măsurare cu role calibrate

II) Instrumente şi dispozitive de măsură folosite: Platoul de control;dispozitivul cu role calibrate (Figura 7.11) format din două role calibrate 1 cu

60

diametrul dr fixate cu şuruburile 2 pe placuţele 3 care la rândul lor sunt articulate pemânerul 4.

Figura 7.11 Dispozitivul cu role calibrate

Aceste dispozitive se construiesc pe game de dimensiuni în funcţie dediametrele minime şi maxime ale conurilor supuse măsurării. Trusa de cale planparalele; instrumentul pentru măsurărea cotelor L1, L2 şi H, cu valoarea diviziunii şidimensiunea maximă de măsurare după necesităţi.


IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se aşează conul de măsurat cu suprafaţa frontală pe platoul de control (Figura

7.10); dispozitivul cu role calibrate (Figura 7.11) se aşează pe platoul de control

astfel ca cele două role să se găsească de o parte şi de alta a conului care semăsoară;

se apropie rolele de con (articulaţia permiţând acest lucru) până când sestabileşte contactul cu acesta;

se măsoară cota peste rola L1 (în mm) cu unul din instrumentele amintite saucu un alt aparat adecvat;

se alege din trusa de cale plan-paralele două cale cu aceeaşi dimensiune H,(în funcţie de înălţimea conului supus măsurării şi de deschiderea dintre inelelecalibrate) şi se aşază de o parte şi de cealaltă a conului pe platoul de control;

1

2

3

4

61

se aşează rolele calibrate pe calele plan-paralele şi se apropie una de alta,până când fac contact cu conul supus măsurării;

se măsoară cota peste role L2, mm; se calculează unghiul de înclinare cu relaţia (7.7).


VI) Concluzii: Din comparaţia unghiurilor de înclinare prescrise sau aconicităţii prescrise cu unghiul şi respectiv conicitatea măsurată se trag concluzii cuprivire la precizia piesei controlate.

7.3 Controlul conicităţilor interioare

7.3.1 Controlul conicităţilor interioare cu discuricalibrate

I) Consideraţii generale: În cazul unui alezaj conic determinarea unghiuluide înclinare α (Figura 7.12) se face cu ajutorul a două discuri calibrate de diametrud1 şi d2 utilizând relaţia:

H2

ddtg 12

(7.8)

II) Instrumente şi dispozitive de măsură folosite: Platoul de control;dispozitivul cu discuri calibrate (Figura 7.12, Figura 7.13) format din două discuricalibrate cu diametrul dr şi d2: discul 1 solidar cu tija 2 iar discul 3 culisant pe tijă.Poziţia relativă a discului 2 poate fi fixată cu ajutorul şurubului 4 în vedereadeterminării cotei H. Tija poate fi sau nu gradată.

Aceste dispozitive se construiesc pe game de dimensiuni în funcţie dediametrele minime şi maxime ale conurilor supuse măsurării. Trusa de cale plan

62

paralele; instrumentul pentru măsurărea cotelor d1, d2 şi H, cu valoarea diviziunii şidimensiunea maximă de măsurare după necesităţi.


Figura 7.12 Principiul de măsurare cu discuri calibrate

Figura 7.13 Dispozitivul cu discuri calibrate

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se aşează piesa cu alezajul conic de măsurat cu suprafaţa frontală pe platoul

de control (Figura 7.12); se introduce dispozitivul cu discuri calibrate (Figura 7.13) în alezajul de

controlat conform schemei de măsurare din Figura 7.12;

21 3 4

63

se autocentrează cele două discuri calibrate astfel încât conturul suprafeţelorcirculare inferioare a acestora să intre în contact cu suprafaţa alezajului conicmăsurat;

se măsoară diametrele d1 şi d2 ale celor două discuri calibrate precum şi cotaH (distanţa dintre cercurile de contact ale discurilor caliubrate şi alezajul conicmăsurat);

se calculează unghiul de înclinare cu relaţia (7.8).


VI) Concluzii: Din comparaţia unghiurilor de înclinare prescrise sau aconicităţii prescrise cu unghiul şi respectiv conicitatea măsurată se trag concluzii cuprivire la precizia piesei controlate.

66

LUCRAREA 8

MĂSURAREA (CONTROLUL) FILETELORCILINDRICE EXTERIOARE

8.1 Măsurarea diametrelor mediu şi interior la filetecu micrometrul pentru filete

I) Generalităţi: Măsurarea diametrului mediu d2 şi a diametrului interior d1

la filete cu ajutorul micrometrului special pentru filete (Figura 8.1), este o metodadirectă de măsurare, folosită de regulă la controlul filetelor de precizie scăzută şi lacontrol, în general, în timpul prelucrărilor de degroşare şi semifinisare. Controlulîn timpul prelucrărilor de finisare şi chiar de semifinisare este indicat să se facă cualte metode şi mijloace cum ar fi de exemplu metoda sârmelor calibrate sau metodeoptice, a căror productivitate este mai scăzută, dar asigură precizia de măsuraremult mai ridicată.

a)

b)Figura 8.1 Micrometrul pentru filete (a),cu vârfurile de măsurare respective (b)

12 3 4

1

5 6 7 89

9

67

Micrometrele speciale pentru filete (Figura 8.1a), spre deosebire demicrometrele obişnuite, prezintă posibilitatea montării interschimbabile în orificiile(alezajele) practicate în tija 5 şi nicovala 2, a vârfurilor de măsurare 3 şi 4, de formăadecvată măsurării diametrelor d2 şi d1.

În vederea măsurării diametrului d2 vârfurile de măsurare, livrate ca accesoriiale micrometrului respectiv, cu unghiul de profil egal cu cel al filetului x (Figura8.2) şi cu dimensiuni stabilite în funcţie de mărimea pasului (Tabelul 8.1).

Tabelul 8.1Nr.crt.

Filete metriceGama de paşi

[mm]

Nr.vârf

Filete WhitwortGama de paşi[nr. paşi/ţol]

123456

0,4–0,60,6–1

1,0–1,751,75–3,03,0–5,05,0–7,5

IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXX

60-4848-4040-3232-2424-1818-1111-1010-77-4.54,5-3

Măsurarea diametrului interior d1 se efectuează ca şi măsurarea diametruluid2 cu deosebirea că la micrometru se montează vârful cu unghiul de profil <x(Figura 8.3) astfel încât contactul vârfurilor cu filetul piesei să se facă după fundulfiletului.

II) Instrumente de măsură folosite: Micrometru special pentru filete, cuurmătoarele caracteristici principale: valoarea diviziunii 0,01 mm sau 0.002 mmsau 0,005 mm; limitele de măsurare de la 0…25 mm sau 25…50 mm, ş.a.

Trusa micrometrului cu vârfurile de măsurare si cu calele pieselor de reglarela zero a aparatului.

Suport pentru micrometru (numai în cazul controlării piesei de dimensiunimici).

Şubler cu cadran cu domeniul de măsurare 0…150 mm, valoarea diviziunii0,05 mm prevăzut cu ciocuri pentru măsurarea diametrului interior la filete.

68

II) Schemele de măsurare: Conform Figurilor 8.2 şi 8.3.

III) Modul de lucru:

Pregătirea micrometrului în vederea măsurării diametrului d2: din trusă, în funcţie de pasul filetului de control, se aleg vârfurile de

măsurare corespunzătoare (Tabelul 8.1) şi se montează în locaşurile respective alemicrometrului (Figura 8.1a). Vârful prismatic 3 se montează în alezajul nicovalei2, iar cel conic în alezajul tijei 5.

Figura 8.2 Măsurarea diametrului mediu la filete:a–schema de măsurare a diametrului d2; b–schema reglării la zero a

micrometrelor cu limitele de măsurare 0–25mm; c–idem, pentru micrometrelecu limitele de măsurare 25–50, 50–75 mm, etc.

se reglează micrometrul la zero; La micrometrele care au domeniul demăsurare 0...25 mm reglarea la zero se face pentru poziţia de contact a flancurilorcelor două vârfuri (Figura 8.2b), iar la micrometrul din domeniul de măsurare25..50 mm; 50..75 mm etc., reglarea la zero se face fie pentru poziţia de contact aflancurilor vârfurilor cu cele ale unei măsuri M (Figura 8.2c), fie folosind calibrefiletate, ţinându-se seama de eroarea efectivă a calibrului. În timpul reglării,precum şi în timpul măsurării, se va folosi numai dispozitivul de limitare a forţei de

69

măsurare 8 (Figura 8.1a), în caz contrar se vor introduce erori suplimentare dereglare şi respectiv de măsurare.

Măsurarea propriu-zisă: acţionând corespunzător de dispozitivul de limitare a forţei de măsurare 8,

vârfurile de măsurare se aduc în contact cu flancurile filetului de măsurat (Figura8.2a) şi se observă pe scara micrometrului valoarea maximă (diametrul şi nu ocoardă oarecare);

se citeşte direct valoarea diametrului măsurat, conform indicaţiilor date înFigura 8.4;

în acelaşi mod, se măsoară d2 în cele trei secţiuni I, II şi III după direcţiile 1şi 2, reciproc perpendiculare (Figura 8.2a), în scopul de a se vedea dacă dupădiametrul mediu, filetul are sau nu erori de formă admisibile.

Figura 8.3 Măsurarea diametrului interior:a–schema de măsurare a diametrului interior; b–schema de reglare a

micrometrului.

70

Principalele surse de erori la aplicarea acestui procedeu sunt: erorileunghiului de profil la filetul respectiv şi la vârfurile de măsurare, erorile pasului,uzura vârfurilor.

Aceste erori, conduc la contact eronat între vârfurile de măsurare şi flancurilefiletului, fapt pentru care eroarea de măsurare a acestei metode este de 0,05–0,2mm. De aceea metoda este contraindicată la controlul diametrului d2 la filete deprecizie ridicată, la tarozi, la calibre filetate, etc.

Reglarea la zero a micrometrului se efectuează în acelaşi mod ca şi lamicrometrele obişnuite, folosind însă, un adaos (o cală) în funcţie de grosimea a(Figura 8.3b). Pentru măsurarea diametrului exterior se montează la micrometruvârfurile de măsurare plane 9 (Figura 8.1).

Observaţie: Măsurarea diametrului interior d1 se face în baza schemeiprezentate în Figura 8.3 procedând în acelaşi mod ca şi în cazul măsurăriidiametrului d2, cu deosebirea că, vârfurile de măsurare trebuie să facă contact cufundul filetului pentru a fi posibilă măsurarea diametrului d1. În lipsa vârfurilorspeciale, diametrul interior poate fi măsurat şi cu ajutorul şublerului utilizându-seciocurile destinate special acestui scop.


Figura 8.4 Exemple de citire la micrometrul pentru filete

71

VI) Concluzii: Filetul se consideră bun numai dacă diametrele obţinute prinmăsurare d2ef şi d1ef se încadrează în abaterile prescrise.

8.2 Verificarea filetelor cu microscopul mic de atelierprevăzut cu cap ocular pentru filete

I) Generalităţi: Capul ocular pentru filete denumit şi cap revolver, prezentatîn Figura 8.5 se poate monta în locul capului ocular universal la oricare tip demicroscop de măsurare. În interiorul corpului 2 se află o placă transparentă pe caresunt trasate profilele teoretice ale filetelor metrice şi whitworth.

Figura 8.5 Cap ocular pentru filete

În Figura 8.6 este prezentat microscopul mic de atelier, echipat cu cap ocularpentru filete 6.

În câmpul vizual al ocularului 7 (Figura 8.6) se mai vede în stânga şi o scarăunghiulară fixă (Figura 8.7) care serveşte la citirea asimetriei unghiului de profil xfaţă de o perpendiculară pe axa filetului.

Verificarea filetului prin această metodă se recomandă în cazul filetelor cupas mic. Ea constă în compararea imaginii profilului filetului de controlat, cuprofilul teoretic al aceluiaşi filet, trasat pe plăcuţa capului ocular (Figura 8.7).

II) Aparate de măsură folosite: Microscop mic de atelier (Figura 8.6)având, valoarea diviziunii de 0,01 mm, cursa şuruburilor micrometrice 25 mm; capocular pentru filete.

12

3

72

Figura 8.6 Microscopul mic de atelier Figura 8.7 Exemplu de măsurare aunui filet metric cu pasul de 1,25 mm


IV) Modul de lucru:

Pregătirea aparatului în vederea măsurării: din Tabelul 8.1, în funcţie de diametrul piesei de controlat, se ia diametrul

diafragmei şi se roteşte dispozitivul de iluminare 13 (Figura 8.6) cu valoarea luatădin tabel;

se introduce ştecherul în priza cu tensiunea corespunzatoare; se face focalizarea vârfurilor de fixare aduse uşor în contact; Această

operaţie se face deplasând corespunzător în sus sau în jos braţul 5 al microscopului,acţionând pe rozeta 10, după ce în prealabil s-a slăbit şurubul de blocare 11, pânăcând imaginea vârfurilor de fixare adusă în câmpul vizual se vede cât mai clar cuputinţă, blocându-se braţul microscopului în această poziţie.

focalizarea fină a vârfurilor se face rotind de rozeta 4; Privind în ocularul 7,se roteşte de montura acestui ocular până când profilele trasate pe placa mobilă sevad cât mai clar.

piesa curăţată cu benzină se fixează între vârfuri; dacă imaginea piesei nu este suficient de clară, coloana 12 a microscopului

se înclină corespunzător pe direcţia spirei, rotind de şuruburile 14.

12

3

4

5

6

7

14

11

13

10

8

9

12

73

Măsurarea propriu-zisă: cu ajutorul şuruburilor micrometrice 1 şi 2 se deplasează corespunzător

măsuţa 3 (Figura 8.6) până când una din generatoarele piesei filetate se aduce cuaproximaţie la jumătatea câmpului vizual (Figura 8.7);

rotind rozeta 9 (Figura 8.6) sau rozeta 3 (Figura 8.5), în câmpul vizual alocularului se aduc pe rând profilele model în dreptul reperului zero (Figura 8.7)până când se găseşte profilul model care coincide ca formă şi dimensiune cuprofilul vizat;

în vederea încercărilor respective, acţionând de şuruburile micrometrice, sedeplasează corespunzător piesa şi se înclină după nevoie, profilul model (numaidacă profilul filetului este asimetric) obţinându-se astfel suprapunerea perfectă acelor două profile (Figura 8.7);

corespunzător acestei suprapuneri se observă şi apoi se notează în tabelelelucrării felul filetului (metric sau whitworth) şi valoarea pasului;

pe scara unghiulară din stânga (Figura 8.7) se citeşte asimetria flancurilorspirei faţă de o dreaptă imaginară, perpendiculară pe axa filetului.

Observaţii: Unghiul se poate determina folosind metoda goniometrică(vezi lucrarea 6.2).

Diametrele d, d1 şi d2 se pot determina, uilizând capul ocular universal, prindiferenţa dintre două citiri la tamburul deplasării longitudinale.

V) Tabele cu datele prescrise şi rezultatele măsurării: Se completeazămai întâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 8.3.

VI) Concluzii: Filetul se consideră bun dacă pasul p, unghiul de profil x şiasimetria flancurilor spirei faţă de perpendiculara pe axa filetului au valoriadmisibile.

75

LUCRAREA 9

MĂSURAREA ABATERILOR DE FORMĂ ŞI DEPOZIŢIE

9.1 Măsurarea abaterilor de la rectilinitate şi de laplanitate

I) Generalităţi: Abaterea de la rectilinitate se defineşte ca distanţa minimădintre un profil adiacent şi profilul efectiv, masurată în limitele lungimii dereferinţă (de măsurat), Figura 9.1.

Figura 9.1 Abaterea de la rectilinitate

Abaterea de la planitate se consideră distanţa maximă dintre un plan adiacentşi suprafaţa plană efectivă masurată în limitele suprafeţei de referinţă (demăsurare), Figura 9.2.

Figura 9.2 Abaterea de la planitate

76

Abaterea de la planitate se mai poate considera ca abaterea de la rectilinitatemăsurată în orice direcţie.

II) Instrumente şi dispozitive de măsură folosite: Se va folosi o masă deverificare, suport magnetic de comparator cu braţ articulat şi un comparator cucadran cu valoarea diviziunii de 0,01 mm.


a) b)Figura 9.3 Măsurarea abaterilor de la rectilinitate şi planeitate


IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: piesa de verificat 4 se aşază pe masa de verificat 1 prin intermediul a trei

reazime reglabile 5 (Figura 9.3); comparatorul cu cadran 3 se montează în braţul suportului 2; se consideră o reţea imaginară de drepte reciproc perpendiculare care

determină pe direcţie transversală secţiunile I, II, III, IV, V, secţiuni aproximativegal depărtate între ele;

pe direcţie longitudinală se consideră dreptele 1, 2, 3, 4, şi 5 care vordetermina la intersecţia cu dreptele I, II, III ,IV, V punctele I1, I2, …,I5; II1,II2,…II5; III1, III2, …, III5;….V1,…V5;

1

2

34

5

77

prin reglarea corespunzătoare a celor trei reazime se aduc trei punctenecoliniare ale suprafeţei de măsurat în acelaşi plan (comparatorul va arăta aceeaşiordonată ”zero” în aceste puncte); se elimină astfel abaterile de la paralelism dintresuprafaţa de aşezare şi suprafaţa de măsurare.

se determină ordonatele în celelalte puncte ale reţelei, datele obţinutetrecându-se în Tabelul 9.1.


VI) Concluzii: Se compară valoarea măsurată a abaterilor de la rectilinitateşi a abaterii de la planitate cu valorile corespunzătoare ale toleranţelor prescrise,trăgându-se concluzii cu privire la precizia de execuţie a piesei respective.

9.2 Măsurarea bătăii radiale la roţi dinţate cilindrice şiconice

I) Generalităţi: Bătaia radială a danturii roţilor dinţate se defineşte cadiferenţa dintre distanţa maximă şi minimă a coardei constante la axa de rotaţieefectivă a roţii dinţate.

Coarda constantă se defineşte ca fiind coarda care uneşte punctele de contactale roţii dinţate la angrenarea acesteia fără joc cu cremalieră. (Figura 9.4).

Figura 9.4 Coarda constantă

78

II) Aparate şi instrumente de măsură folosite: Aparat pentru măsurareabătăii radiale la roţi dinţate cilindrice şi conice (Figura 9.5), comparator cu cadrancu valoarea diviziunii de 0,002 mm.

a) b)Figura 9.5 Aparat pentru măsurarea bătăii radiale la roţi dinţate


Aparatul se compune din batiul 1 care are practicat pe el două ghidajereciproc perpendiculare (longitudinal 13 şi transversal 14). Pe ghidajele 13 şi 14culisează suporţii 2, respectiv 3.

În suporţii 2 sunt vârfurile de centrare 4 pentru fixarea piesei între vârfuri. Pesuportul 3 se află un alt suport 12 pe care se fixează comparatorul 8 şi vârful 7pentru măsurarea bătăii radiale. Vârful 7 acţionează asupra pârghiei 9 care este încontact direct cu vârful comparatorului 8. Manivela 11 serveşte la retragerea rapidăa vârfului 7 dintre dinţii roţii dinţate în vederea rotirii cu un dinte a roţii.

III) Schema de măsurare: Măsurarea bătăii radiale la roţile dinţate se poateface atât pe plinul cât şi pe golul dintelui (Figura 9.6).

Figura 9.6 Măsurarea bătăii radiale la roţile dinţate:a) pe plinul dintelui; b) pe golul dintelui.

1

2

3

4

6

5 11

7

8

9

12

14

13

15

79

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se montează roata de măsurat 6 pe dornul 5 după care se aşază între vârfurile

4 ale aparatului; La verificarea în serie a mai multor roţi dinţate şi schimbarearapidă a acestora, aparatul este prevăzut cu maneta 15 pentru retragerea rapidă avârfului 4.

se montează comparatorul 8 în suportul 12 al aparatului, la fel şi vârful demăsurare 7;

se aduce vârful 7 în golul dintre doi dinţi, astfel încât să vină în contact cucele două flancuri ale dinţilor roţii;

se reglează comparatorul la valoarea zero; se retrage vârful 7 cu ajutorul manetei 11; se roteşte roata cu un dinte şi se aduce din nou vârful 7 în contact cu

flancurile dinţilor, citindu-se la comparator abaterea faţă de poziţia zero; se repetă operaţia pentru toţi dinţii roţii controlate, rezultatele trecându-se în

Tabelul 9.2.

Observaţii: vârful de măsurare 7 nu se alege la întâmplare, ci se ia din trusa aparatuluifuncţie de modul roţii dinţate; măsurarea bătăii radiale se poate face atât după plinul dintelui (Figura 9.6a)cât şi după golul acestuia (Figura 9.6b); aparatul folosit va măsura bătaia radială după golul dintelui (Figura 9.6b).

Figura 9.7 Diagrama bătăii radiale a danturii unei roţi dinţate


80

VI) Concluzii: Se întocmeşte diagrama bătăii radiale a roţii dinţate (Figura9.7) şi se compară valoarea măsurată a bătăii radiale cu toleranţa prescrisă,trăgându-se concluzii cu privire la precizia de execuţie a piesei respective.

83

LUCRAREA 10

MĂSURAREA COTEI PESTE DINŢI CUAJUTORUL MICROMETRULUI PENTRU ROŢIDINŢATE

I) Generalităţi: Cota peste dinţi, ca şi grosimea dinţilor, caracterizează jocullateral în angrenare între flancurile neactive (Figura 10.1). Ea reprezintă distanţadintre două plane paralele tangente la două flancuri opuse luate peste n dinţi(Figura 10.2) măsurată după normala comună la flancurile considerate. Se noteazăcu Wn şi se mai numeşte şi lungimea normalei comune.

Figura 10.1 Jocul la angrenarea roţilor dinţate.

Numărul n de dinţi peste care se face măsuratoarea cotei Wn se determină curelaţia:

jmin

Rb

84

2

1

180

zn

o

(10.1)

în care:

- unghiul de angrenare, grade;

z - numărul de dinţi al roţilor dinţate.Observaţie: Numărul de dinţi n se rotunjeşte la un număr întreg. Rotunjirea

se face la un număr în plus peste două zecimi şi în minus sub două zecimi.Lungimea teoretică a cotei peste dinţi la roţile necorijate este dată de relaţia:

Wn=m cos2[(n – 0,5) + Z(tg - )] (10.2)

în care m este modulul, mm.

Pentru =20o formulele (10.1) şi (10.2) devin:

5,09

zn

(10.3)

Wn=m[1,476(2n - 1)+0,1401 z] (10.4)

Abaterea cumulată maximă gmax a grosimii dinţilor (Figura 10.2b) secalculează cu formula:

cosminmax

maxnefnef WW

g

(10.5)

La măsurarea cotei peste dinţi Wn se poate utiliza unul din aparatele:micrometrul cu talere 3 (Figura 10.3), aparat prevăzut cu comparator cu cadran saucalibre potcoavă fixe. Alegerea aparatului se face în funcţie de clasa de precizie, dedimensiunile şi volumul de producţie a roţii dinţate ce se verifică.

85

Aparatele menţionate mai sus folosesc la măsurarea cotei peste dinţiindiferent de axa roţii dinţate.

Observaţie: Pentru operativitatea calculului (considerând pe m=1 şi =20o),numărul de dinţi n peste care se face măsurarea şi a lungimii cotei peste dinţi Wn s-a intocmit Tabelul 10.1. (tabelul este întocmit în baza formulelor 10.3 şi 10.4).

În lucrare se exemplifică măsurarea cotei peste dinţi, sau abaterilor efectiveale acestor cote la o roată dinţată la care se cunosc z, m şi precum şi comparareavalorilor găsite prin măsurare cu valorile limită prescrise.

II) Instrumente de măsură folosite: Micrometrul pentru roţi dinţate cuvaloarea diviziunii de 0,01 mm, sau micrometrul pârghie cu valoarea diviziunii de0,01 mm pe tamburul micrometric şi 0,002 mm pe cadranul indicatorului. Maipoate fi folosit aparatul comparator pentru măsurarea cotei peste dinţi.

Tabelul 10.1 Valorile cotei Wn1 teoretice peste dinţi pentru = 20o şi m =1 mm.

z n Wn1 z n Wn1 z n Wn1 z n Wn1

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

3

3

4,5542

4,5683

4,5823

4,5963

4,6103

4,6243

4,6383

4,6523

4,6663

4,6803

7,6464

7,6604

7,6744

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

4

4

4

4

4

5

5

5

5

5

5

5

5

10,7806

10,7946

10,8086

10,8226

10,8367

13,8028

13,8168

13,8308

13,8448

13,8588

13,8728

13,8868

13,9008

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

7

7

7

7

7

7

7

7

7

8

8

8

8

19,9591

19,9732

19,9872

19,0012

20,0152

20,0292

20,0432

20,0572

20,0712

23,0373

23,0513

23,0653

23,0793

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

9

9

9

9

10

10

10

10

10

10

10

10

10

26,4855

26,4995

26,2435

26,2275

29,1936

29,2077

29,2217

29,2357

29,2497

29,2637

29,2777

29,2947

29,3057

86

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

3

3

3

3

3

3

4

4

4

4

7,6884

7,7025

7,7165

7,305

7,7445

7,7585

10,7246

10,7386

10,7526

10,7666

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

5

6

6

6

6

6

6

6

6

6

13,9448

16,8810

16,8950

16,9090

16,9230

16,9370

16,9510

16,9650

16,9790

16,9930

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

8

8

8

8

8

9

9

9

9

9

23,0933

23,4074

23,4244

23,4354

23,4494

26,4455

26,4295

26,4435

26,4575

26,4715

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

11

11

11

11

11

11

11

11

11

12

32,2749

32,2859

32,2999

32,3439

32,3279

32,3449

32,3559

32,3691

32,3339

35,3500

III) Schema de măsurare: Conform Figurii 10.

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: din Tabelul 10.1, în funcţie de numărul de dinţi ai roţii dinţate şi de unghiul

de angrenare , se alege numărul de dinţi peste care se face măsurarea n şi cotapeste dinţi Wn1 calculată pentru m=1mm şi se înscrie în Tabelul 10.2;

se calculează cota peste dinţi la o roată cu modulul diferit de mm (m1) cuformula:

Wn=Wn1 m (10.6)

se verifică micrometrul, pentru a se constata dacă este sau nu reglat corect lazero (pentru micrometre cu limita inferioară a intervalului de măsurare diferita dezero, verificarea se face cu ajutorul calelor plan-paralele);

marcând unul din dinţii roţii de măsurat, se iau n dinţi între suprafeţele demăsurare ale micrometrului, astfel încat ambele suprafeţe sa se aşeze pe lăţimeadinţilor (lungimea măsurată să fie normală la flancuri);

se determină cota peste dinţi şi valoarea gasită se înscrie în Tabelul 10.2;

87

Figura 10.2 Schema de măsurare a cotei peste dinţi la roţile dinţate

Figura 10.3 Micrometru pentru roţi dinţate

se repetă această operaţie deplasând intervalul măsurat cu câte un dinte deatâtea ori caţi dinţi are roata dinţată (rezultatele se înscriu în Tabelul 10.2).

Observaţie: Strângerea piesei între suprafeţele de măsurare se face numai cuajutorul dispozitivului 8 de limitare a apăsării de măsurare. Se calculează abaterileefective ale cotei măsurate, faţă de cota teoretică peste dinţi:

Wnef=Wnef-Wn (10.7)

rd-raza cercului de divizarerb-raza cercului de bazăN-normala comună

rdrb

1 2 3 4 5 6 7 8

88

Se calculează variaţia cotei Wn cu relaţia:

FvWr=Wnef max – Wnef min (10.8)

în care: Wnef max şi Wnef min sunt lungimile maxime şi minime efective ale cotei pestedinţi (Tabelul 10.2).

Cu formula (10.5) se calculează abaterea cumulată a grosimii dinţilor gmax.


VI) Concluzii: Roata dinţată se consideră bună dacă abaterile măsurate seîncadreaza în valorile prescrise.

În acest scop se trasează diagrama de variaţie a cotei peste dinţi, în abscisătrecându-se numărul dinţilor iar în ordonată abaterile efctive ale cotei peste dinţi,Figura 10.4.

Figura 10.4 Diagrama de variaţie a cotei peste dinţi

89

Dacă diagrama astfel trasată se află în câmpul de toleranţă-piesa este bună.Dacă diagrama se află deasupra câmpului de toleranţă piesa nu este terminată, iardacă diagrama se află dedesubtul câmpului de toleranţă piesa este rebutnerecuperabil.

91

LUCRAREA 11

MĂSURAREA GROSIMII DINŢILOR DUPĂCOARDA CERCULUI DE DIVIZARE CUAJUTORUL ŞUBLERULUI SAU AMICROMETRULUI OPTIC DE ROŢI DINŢATE

I) Generalităţi: Grosimea dinţilor după cercul de divizare notată cu cs estedefinită ca lungimea arcului de cerc între două flancuri de sens diferit ale aceluiaşidinte (Figura 11.3). Deoarece acest cerc este dificil de măsurat, măsurarea grosimiidinţilor se face după coarda cercului de divizare, prin asimilarea arcului cu coarda.

Măsurarea grosimii dinţilor cu şublerul pentru roţi dinţate (Figura 11.1)precum şi cu micrometrul optic pentru roţi dinţate (Figura 11.2) se faceindependent de axa roţii dinţate luând ca bază de măsurare diametrul exterior alroţii dinţate (vârful dinţilor).

Figura 11.1 Şubler pentru măsurarea grosimii dinţilor la roţile dinţate

2 31 54

6`7

8

9

10

11

6

10`

92

În vederea măsurării se calculează distanţa qd de la vârful dintelui până lacoarda cercului de divizare cu relaţia:

Z

2

Z

90xcos1

2

z1mq

0

d (11.1)

în care:

m-modulul, mm (la roţi dinţate necorijate2Z

dm e

);

Z-numărul de dinţi;-coeficientul de corijare;-unghiul de angrenare;de- diametrul exterior teoretic al roţii dinţate.

Distanţa qd trebuie corijata cu2

1 din abaterea efectivă a diametrului exterior

faţă de cel teoretic, astfel încât grosimea dinţilor să fie măsurată faţă de diametrulexterior efectiv. În acest caz distanţa efectivă va fi dată de relaţia:

2

ddqq eeef

def

(11.2)

deef-diametrul exterior teoretic al roţii dinţate;

a) b)Figura 11.2 Micrometru optic pentru măsurarea grosimii la roţile dinţate:

a) vedere de ansamblu a aparatului; b) exemplu de citire

93

Grosimea dintelui după coarda de divizare cs se calculează cu relaţia:

tg

Z

2

Z

90sinmZs

0

c (11.3)

Observaţie: Atât qd cât şi cs la roţile necorijate se pot determina cuformulele:

qd=q1m (11.4)

mss 1cc (11.5)

în care:q1; cs -valorile elementare pentru m=1 mm şi =0, care se iau din Tabelul 11.1.

Tabelul 11.1z q1 1cs z q1 1cs z q1 1cs

1920212223242526272829303132333435363738

1,03241,03081,02911,02801,02681,02571,02471,02371,02281,02201,02121,02501,01991,01931,01871,01811,01761,01711,01671,0162

1,56901,56921,56931,56941,56951,56961,56971,56981,56891,56991,57001,57011,57011,57021,57021,57021,57031,57031,57031,5703

3940414243444546474849505152535455565758

1,01581,01541,01501,01461,01431,01401,01371,01341,01311,01281,01261,01241,01211,01191,01161,01141,01121,01101,01081,0106

1,57041,57041,57041,57041,57041,57051,57051,57051,57051,57051,57051,57051,57051,57061,57061,57061,57061,57061,57061,5706

5960616263646566676869707172737475767778

1,01041,01031,01011,01001,00981,00971,00951,00931,00921,00911,00891,00881,00871,00861,00841,00831,00821,00801,00801,0079

1,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57061,57071,57071,57071,57071,57071,57071,57071,5707

94

Grosimea dintelui după arc, se calculează cu formula:

2

m

2

psa

(11.6)

Asimilarea arcului cu coarda, în cazul roţilor cu z 45 dinţi, dă o eroare demăsurare practic neglijabilă. În cazul roţilor cu z < 45 dinţi, la valoarea grosimiidintelui găsită prin măsurare trebuie adăugată diferenţa dintre arc şi coardă:

=sa– cs (11.7)

În vederea măsurării se determină mai întâi distanţa qef (11.2) şi apoi sefixează cursorul vertical al aparatului la această distanţă şi se măsoară grosimeadinţilor, aşezând cursorul 1 pe vârful dintelui (Figura 11.3).

Această metodă se foloseşte în general la măsurarea în timpul prelucrariiroţii dinţate. În subcapitolul de faţă se descriu metodele de măsurare a grosimiidinţilor, după coarda cercului de divizare la o roată dinţată dată (la care se cunosc:m, Z şi unghiul de angrenare α) şi se indică concluziile cu privire la precizia roţiidin punctul de vedere al elementului măsurat.

II) Instrumente de măsură folosite: Pentru efectuarea măsurării se vor

folosi: şublerul pentru roţi dinţate cu valoarea diviziunii 0,02 mm

50

1 la scara

principală 5 şi 0,05 mm

20

1 la scara 9 a riglei de înălţime l şi limitele de

măsurare, modul 1…18 mm sau 5...25 mm (Figura 11.1).Micrometrul optic pentru roţi dinţate (Figura 11.2) cu valoarea diviziunii

0,02 mm sau 25…50 mm etc.


IV) Modul de lucru:

Măsurarea cu şublerul pentru roţi dinţate: cu micrometrul de exterior se determină diametrul exterior efectiv deef. Din

Tabelul 11.1, în funcţie de Z se determină q1 şi 1cs şi se înscriu în Tabelul 11.2;

95

se calculează qef şi cs aplicând pe rând formulele (11.4), (11.5), (11.2),(11.1) şi (11.3);

Figura 11.3 Schema de măsurare a grosimii dinţilor la roţi dinţate după coardacercului de divizare

se slăbesc şuruburile 10 şi 10’ şi se aduce rigleta de înalţime 1 la o cotăapropiată de cota qef citită pe scara 9 şi vernierul cursorului 7 (Figura 11.1);

se strânge şurubul 10 şi acţionând corespunzator de şurubul de avans fin 8, seface potrivirea fixă a cotei qef;

se blochează pentru această poziţie şurubul 10'; se slăbesc şuruburile 6 şi 6’, se îndepărtează corespunzător ciocul 2 de ciocul

11 şi şublerul în poziţie de măsurare se aşază cu rigleta (cursorul) 1 pe vârfuldintelui (Figura 11.1). Apoi, suprafeţele de măsurare ale ciocurilor se aduc încontact cu flancurile dintelui (Figura 11.3) şi se strânge şurubul în această poziţie.

pe scara 5 şi vernierul cursorului 3, se face citirea grosimii dintelui măsurat( maxcs );

se slăbeşte şurubul 6 şi în acelaşi mod se măsoară grosimea câtorva dinţi câtmai uniform repartizaţi pe circumferinţa roţii dinţate (pentru măsurarile de precizieridicată se vor măsura toţi dinţii);

valorile găsite prin măsurare se înscriu în Tabelul 11.2; se calculează abaterea efectivă a fiecărui dinte măsurat:

ccefcr ssE (11.8)

96

V) Tabel cu date prescrise şi rezultatele măsurărilor: Se completează maiîntâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 11.2.

VI) Concluzii: Roata dinţată se consideră bună dacă valoarea grosimiidinţilor găsită prin măsurare se încadrează în limitele prescrise.

În acest scop se trasează diagrama de variaţie a cotei peste dinţi, în abscisătrecându-se numărul dinţilor iar în ordonată abaterile efctive ale cotei peste dinţi,Figura 10.4.

Figura 11.4 Diagrama de variaţie a grosimii dinţilor

Dacă diagrama astfel trasată se află în câmpul de toleranţă-piesa este bună.Dacă diagrama se află deasupra câmpului de toleranţă piesa nu este terminată, iardacă diagrama se află dedesubtul câmpului de toleranţă piesa este rebutnerecuperabil.

98

LUCRAREA 12

CONTROLUL STATISTIC AL CALITĂŢIIPIESELOR DE MAŞINI

Controlul statistic este o metodă de control înaintată care se aplică în cazulproducţiei de serie şi de masă. Face parte din grupa de control activ. Constă în:măsurarea unor loturi de piese, luate de la locul de muncă în ordinea prelucrării, laintervale de timp, egale; înregistrarea rezultatelor măsurării în fişe de controlstandardizate (STAS 1849-72); prelucrarea rezultatelor măsurărilor (determinareaprin calcul a unui parametru, care dă indicaţii cu privire la precizia de prelucrare–câmpul de împrăştiere al erorilor de prelucrare, 6, sau amplitudinea erorilor, W–şiun alt parametru care dă indicaţii cu privire la corectitudinea reglării sculei la cotă–media ponderata, X a dimensiunilor efective–erorilor de prelucrare–sau medianadimensiunilor efective, M); informarea lucrătorului în legătură cu modul cumdecurge prelucrarea (precizia caracteristică şi reglarea sculei la cotă), în scopulpreîntâmpinării apariţiei rebutului.

Controlul statistic are trei funcţii mai importante:a) Funcţia de contol activ, potrivit căreia în baza parametrilor X sau M şi

Figura 12.1 Parametrii care stau la baza controlului statistic al calităţii

99

6 sau W (Figura 12.1) se dirijează procesul de prelucrare (oprirea şi reglareamaşinii unelte înainte sau imediat după apariţia rebutului).

În felul acesta se obţin indicaţii cu privire la tendinţa de realizare adimensiunilor pieselor, avertizarea lucrătorului în timp util asupra scăderii precizieide prelucrare şi se elimină controlul bucată cu bucată.

b) Funcţia de caracter pasiv, care permite separarea pieselornecorespunzătoare de cele bune; ca urmare, controlul final poate fi eliminat.

c) Funcţia de cercetare a siguranţei în funcţionare a maşinilor unelte – prinurmărirea statistică a modului cum se comportă în timp maşinile–unelte, subaspectul stabilităţii, preciziei şi reglării la cotă a sculei.

Tipurile de control statistic al calităţii sunt: controlul statistic pe bază demăsurare; pe bază de verificare la corespunzător şi necorespunzător; pe bază dedefecte.

Principiile generale ale acestor tipuri de control fiind comune, aşa după cums-a arătat mai sus, diferind numai parametrii de control şi forma fişei de control, încele ce urmează vom prezenta numai controlul statistic pe bază de măsurare.

12.1 Controlul statistic pe bază de măsurare

I) Generalităţi: Fişa de control statistic pe bază de măsurare, conţine:denumirea uzinei, atelierului, liniei tehnologice, reperului, toleranţa prescrisă tp,

producţia orară, denumirea aparatului de control şi valoarea diviziunii20

1...

5

1divv

din tp; mărimea probei (n=3..11 piese); intervalul de timp dintre luarea probelor(i=1–2 ore).

Se recomandă ca n şi i să se ia asfel încât, din totalul pieselor să secontroleze circa 5–10 %.

II) Instrumente de măsură folosite: Aparat de măsurare comparativă sauabsolută, cu valoarea diviziunii

20

1

5

1 din tp; suport pentru susţinerea aparatului

sau a pieselor de măsurat; trusă de cale plan paralele sau piese etalon.

100

III) Schema de măsurare: Vezi Lucrarea 1 şi 2.

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se face pregătirea aparatului în vederea măsurării, în modul arătat la

capitolele precedente; se iau probele de piese în modul arătat la punctul A şi se face măsurarea

propriu-zisă, în modul prezentat la capitolele anterioare, a dimensiunii luate înstudiu;

se calculează limitele de control Lcs şi inferioară Lci, precum şi limitelesuperioară şi respectiv inferioară de siguranţă Lsc şi LIS (Figura 12.1), folosindu-seîn acest scop standardele în vigoare cu privire la controlul statistic al calităţiiproduselor;

datele obţinute prin măsurare se înscriu într-un tabel de formă adecvată şi secalculează parametrul X sau M şi parametrul 6 sau W;

rezultatele calculului se înregistrează în fişa de control (Figura 12.1) şi secompletează rubrica – concluzia controlorului cu litera C – continuă (în cazul încare parametrii respectivi luaţi în studiu M sau X şi W sau 6 se încadrează înlimitele de control superioară Lcs şi inferioară Lci), sau cu litera O – opreşte (încazul când unul sau ambii parametri luaţi în studiu depăşesc limitele Lcs sau Lci),sau cu litera A – atenţie;

atunci când parametrii luaţi în studiu depăşesc limitele de siguranţă Lcs sauLis, lucrătorul sau controlorul se avertizează de acest lucru;

după intervalul de timp, stabilit, 1…2 ore, se reiau operaţiile mai susmenţionate.

V) Tabele cu datele prescrise şi rezultatele măsurării: Conform Figurii12.1.

VI) Concluzii: Procedeul de prelucrare a pieselor se considerăcorespunzător dacă precizia de prelucrare şi reglarea sculei la cotă au stabilitatebună în timp. Adică, numărul întreruperilor pentru înlăturarea cauzei (cauzelor)care provoacă apariţia rebutului să fie relativ mic pe durata unui schimb de lucru (1– 2 întreruperi), în caz contrar, procedeul de prelucrare a pieselor respective nu arestabilitate bună în timp şi nu se pretează la aplicarea controlului statistic.

101

De aceea, premergător aplicării controlului statistic se impune să sedetermine experimental parametrii X sau M şi sau W. Dintre aceşti parametri,X şi conduc la estimarea mai precisă a reglajului şi respectiv a precizieicaracteristice a procedeului de prelucrare, însă calculele sunt mai laborioase decâtîn cazul celorlalţi parametri.

Mediana M la o serie de valori ordonate crescător sau descrescător estevaloarea care ocupă poziţia centrală. De exemplu, în cazul valorilor: 65, 62, 60,59 şi 57 m, M = 60 vm.

12.2. Determinarea curbei de distribuţie adimensiunilor unui lot de piese prelucrate cu scula

reglată la cotă

I) Generalităţi: Curba de distribuţie a dimensiunilor efective (a erorilor deprelucrare) precum şi parametrii principali ai distribuţiei se determină prinprelucrarea statistică a rezultatelor măsurării unui lot de 100 – 300 piese identice,prelucrate în aceleaşi condiţii şi cu aceeaşi reglare a sculei la cotă. Aceste condiţiise vor lua ca şi cele prevăzute în procesul tehnologic al pieselor, asupra cărora seva aplica controlul statistic al calităţii.

În scopul unei mai uşoare înţelegeri, expunerea lucrării se va face pentru uncaz concret şi anume – prelucrarea unor bolţuri. (Figura12.2).

Figura 12.2 Piesa de măsurare

II) Instrumente de măsură folosite: Vezi subcapitolul 12.1.


102

IV) Modul de lucru:

Măsurarea propriu-zisă: se face pregătirea aparatului în vederea măsurării; se liniază un tabel cu zece linii şi zece coloane (Tabelul 12.1); cu micrometrul, aparatul Abbe, sau cu un aparat de măsurare comparativă

(oprimetru, ortotest etc.) se măsoară diametrele (abaterile) fiecărei piese din lotulconsiderat;

valorile găsite se notează în ordinea măsurării, în Tabelul 12.1. Abaterileefective se vor nota în m, iar dimensiunile efective în mm. În Tabelul 12.1 seobservă şi se notează defmin; defmax; sau aefmin; aefmax.

a) b)Figura 12.3 Schema de măsurare

a) vedere din faţă; b) vedere laterală;

valorile razleţe în proporţie de circa 1 – 2 % nu se vor lua în consideraţie, cafiind nesemnificative;

se calculează amplitudinea W a dimensiunilor sau a abaterilor efective:

W=defmax – defmin sau W=aefmax – aefmin (12.1)

103

amplitudinea W se împarte în intervale de dimensiuni; Numărul de intervaleI, 5 I 17, mărimea intervalului fiind de 2 –5 m.

se întocmeşte Tabelul 12.2 cu un număr de linii egal cu numărul intervalelorde dimensiuni;

se completează în ordine coloanele 1, 2 şi 3 (Tabelul 12.2); se descarcă valorile din Tabelul 12.1 în Tabelul 12.2 (coloana 4), pentru

fiecare valoare trasându-se în coloana 4 câte o liniuţă verticală în dreptulintervalului în care se încadrează;

se numară liniuţele din dreptul fiecărui interval de dimensiuni şi se determinăfrecvenţa ni (coloana 5) şi se completează şi celelalte coloane (6…10);

se reprezintă grafic diagrama distribuţiei empirice (poligonul frecvenţelor),procedându-se astfel: pentru fiecare interval de dimensiuni (conform Tabelului12.2) se iau în abscisă valorile Xi iar în ordonată valorile frecvenţelor ni şi se unescpunctele obţinute pentru fiecare pereche de valori (Xi,ni) construindu-se astfelpoligonul frecvenţelor (Figura 12.4);

Tabelul 12.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

104

se calculează sumele pentru coloanele 5, 6, 7, 8 şi 10 ale Tabelului 12.2; folosind datele din Tabelul 12.2, se calculează parametrii distribuţiei

dimensiunilor:a) media ponderată a dimensiunilor:

N

nX

N

nXX iii

i (12.2)

b) abaterea medie pătratică:

N

nXX

N

nXX iii

i

22

(12.3)

Tabelul 12.2

FrecventaInterval dedimensiuni

Mediainter.

Peste La xi

Pusa inevidenta

prinliniute

verticale

Notatacifric

ni

ii nx xx i

(xi-x

)ni

(xi-x

)2

(xi-x

)2 n i

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

···

···

···

···

···

···

···

···

···

···

=… =.. =... =… =... =…

105

Figura 12.4 Poligonul frecvenţelor

se calculează 6, câmpul de împrăştiere, denumit şi precizia caracteristică amaşinii-unelte; X -3 şi X +3 şi apoi valorile găsite pentru: X ; X -3 şi X + 3se reprezintă la o scară convenabilă pe axa absciselor şi se trasează curba dedistribuţie, frecvenţele apreciindu-se în mod aproximativ (Figura 12.5); Curbatrasată în acest fel caracterizează modul cum s-a făcut prelucrarea.

pentru a vedea dacă prelucrarea satisface cota prescrisă, pe abscisă sereprezintă la aceeaşi scară şi mărimile prescrise în desenul de execuţie: dmin, dmax,dmed si tp.

Figura 12.5 Curba teoretică a distribuţiei normale

106

Porţiunile de curbă care depăşesc diametrele limită prescrise (toleranţaprescrisă tp) reprezintă procentul de rebut (ariile A’ şi A’’, Figura 12.5), rebutulputând proveni din două cauze:

a) când 6 > t, maşina-unealtă nu are precizia corespunzătoare;b) când meddX , reglarea sculei la cotă nu s-a făcut corect.

Observaţie: Ţinând seama de faptul că în timpul prelucrării scula se uzează,prelucrarea se va considera corespunzătoare (în cazul arborilor) dacă:

rdX 3min(12.4)

(cazul II, (Figura 12.6)) în care:r -este eroarea de reglare 21, KKr .

În Figura 12.6 s-a notat:'

IT -durata reglării când meddX

IIT -durata reglării când reglarea se face la cota calculată cu relaţia (12.4).În cazul II productivitatea muncii creşte cu aproximativ 20-30 % faţă de

cazul I.-se calculează procentul de rebut, procedând în modul descris pentru cazul dinFigura 12.4;

Figura 12.6 Schema determinării cotei de reglare optimă a sculei

-ştiind că aria curbei întregi reprezintă probabilitatea 1 (100%) probabilităţile derebut se vor calcula:

107

2

1'max AdxP din curba – A1=0,5 – A1

(12.5)

2

1'' AdxP MIN din curba – A2=0,5 – A2(12.6)

max

1

max2

21

21

2

1d

x

Ad

x

x dXedxyA

A

(12.7)

Făcând schimbarea de variabilă:

XdX

z AA

max1

1

(12.8)

în care:XA1 – abscisa suprafeţei A1 (Figura 12.4);XA2 – abscisa suprafeţei A2.

Aria A1 devine A1=(ZA1), a cărei valoare se ia din Tabelul 12.3 în funcţiede valoarea lui ZA1.

În mod similar se calculează:

min2

2

dXXZ A

A

(12.9)

iar din acelaşi tabel se determină A2=(ZA2).-valorile găsite pentru A1 şi A2 se introduc în relaţiile (12.5) şi (12.6), (dacă estecazul) şi se calculează probabilităţile de rebut.-se propun măsuri pentru a se evita obţinerea rebuturilor – calcularea cotei dereglare cu relaţia (12.4) şi efectuarea reglării la cota determinată sau schimbareamaşinii – unelte cu o altă maşina cu precizie mai bună.

V) Tabele cu datele prescrise şi rezultatele măsurării: Se completeazămai întâi datele prescrise şi apoi rezultatele măsurătorilor în Tabelul 12.3.

Tabelul 12.3Date prescrise Date obtinute prin măsurare

dmin[mm]

dmax[mm]

ai

[m]as

[m]def min[mm]

def max[mm]

aef min

[m]aef max

[m]w 6

108

V) Concluzii: Procedeul de prelucrare analizat se consideră corespunzătorscopului, dacă 6 tp şi dacă X are stablitate bună în timp. În caz contrar,procedeul de prelucrare nu corespunde scopului şi totodată nu se poate aplicacontrolul statistic al pieselor respective.

În vederea eliminării acestor dezavantaje, se propune un dispozitiv de măsură având încomponenţă un traductor prevăzut cu un senzor inductiv diferenţial, cuplat la un sistem de calcul(PC) prin intermediul unui amplificator -adaptor, convertor analog – digital şi a unuimicrocontroler. În sistemul de calcul PC este instalat un soft specializat ce permite analizastatistică a datelor.

Avantajele utilizării acestui dispozitiv sunt următoarele:

precizie ridicată; sensibilitate ridicată; stabilitate ridicată la variaţii ale temperaturii ambiante;

109

introducerea datelor direct în calculator permite afişarea, prelucrarea şi stocareaacestora;

utilizarea softului specializat „Quick Statistica” aflat în dotarea laboratorului de„Toleranţe şi control tehnic”;

productivitate mare; timpul alocat unei măsurători relativ scăzut; erori mici; accesul la date se face uşor; etc.

Partea mecanică a dispozitivului de măsură va fi concepută în scopul prinderii şi ghidăriisenzorului, precum şi a realizării măsurătorilor. Astfel se va concepe şi realiza un dispozitivformat din următoarele elemente constructive:

A. Placă de bază a dispozitivului;B. Masă pentru efectuarea măsurătorilor;C. Mecanism pentru fixarea şi ghidarea senzorului.

În figura 3.1.1 este prezentată schematic partea mecanică a dispozitivului de măsură.

Figura 3.1.1. Partea mecanică a dispozitivului de măsură (A - Placă de bază a

dispozitivului; B - Masă pentru efectuarea măsurătorilor; C - Mecanism pentru

fixarea şi ghidarea senzorului).

Tolerante Si Control Dimensional Laborator Alexandru POTORAC

Documents

Transcript of Tolerante Si Control Dimensional Laborator Alexandru POTORAC