Curs 5 - Tolerante Geometrice2

*TOLERANTE GEOMETRICE

*CUPRINS5.7. Limita maxim i minim material5.7.1. Condiia maximului de material5.7.2. Limita material maxim virtual5.7.3. Condiia minimului de material5.6. Influena preciziei formei suprafeelor asupra ajustajelor

*INTRODUCEREToate dimensiunile se refera la o cota nominala. Aceasta cota este o baza virtuala ideala, valoarea ei fiind de cele mai multe ori un numar intreg sau o valoare dintr-o serie de numere preferate. Pe desen, forma geometrica tolerata este reprezentata prin cota nominala. Tolerantele ISO sunt impartite in diferite clase de precizie care depind de valoarea cotei nominale. In special pentru ansamble sunt importante urmatoarele concepte ale dimensiunilor:

*Limita maxima si minima de material Limita maxima materiala (MML) este limita virtuala (limita maxima sau minima), ce corespunde unui maxim de material (volum), Se utilizeaza mai ales in cazul in care se cupleaza piese diferite. Limita maxima materiala este limita maxima pentru dimensiuni exterioare si limita minima pentru dimensiuni interioare. Limita maxima materiala corespunde etalonului TRECE. Daca MML este prea mare, componenta poate fi refacuta. Pentru un ajustaj, se realizeaza cel mai mic joc posibil daca piesele au fiecare limita maxima materiala.Limita maxim material (MML =Maximum Material Limit) Limita minim material (LML = Least Material Limit)

* In contrast cu MML, LML - limita minima materiala reprezinta respingerea. Limita minima materiala este opusa celei maxime. Ea reprezinta cantitatea minima de material necesara pentru o piesa. In special pentru imbinarea pieselor este de mare folos inca o limita: dimensiunea de imbinare. Nu este standardizata, dar este foarte folositoare din punct de vedere al ajustajului a doua piese. Dimensiunea de imbinare (cuplare) este dimensiunea piesei geometrice-pereche ideala, care poate fi imbinata cu componenta respectiva fara joc.

*Principiul independenteiIn descrierea tipurilor de dimensiuni s-a mentionat de mai multe ori importanta mbinrii pieselor. Aceasta reprezinta motivul principal al existentei tolerantelor. Doar preciznd tolerantele si calculul relaiilor dintre toate formele geometrice facem posibila fabricaia interschimbabila in forma modern. Datorita faptului ca au existat diferite variante de standarde pentru tolerante in diferite tari, au fost posibile mai multe interpretri ale unui singur desen. ISO a publicat standardul ISO-8015 in 1985, care a unificat toate standardele. Odat cu introducerea lui ISO 8015 s-a definit legtura clara intre tolerantele de forma, de poziie si a dimensiunilor (in special la suprafee de mbinare cilindrice, plane si paralele).Unul dintre mesajele de baza ale lui ISO 8015 este principiul independenei. Fiecare cerin de dimensiune sau geometric specificat pe un desen, se va gsi independent, excepie fcnd cazul in care se menioneaz o anume relaie.

* Principiul se refera la obligatia de a verifica separat fiecare toleranta reprezentata. Daca se pastreaza pe desen o toleranta, componenta este reprezentata corespunzator cu aceasta toleranta. Toate celelalte abateri (respectiv tolerante) nu sunt luate in considerare. In anexa lui ISO 8015 se subliniaza ca principiul poate fi utilizat in cazul tuturor tolerantelor geometrice liniare. Fiecare dimensiune liniara este verificata ca masurare intre-doua-puncte dupa cum s-a mentionat mai sus. Nu exista limita de forma si pozitie din privinta tolerantelor de dimensiune.diametrul arborelui este acceptat atata timp cat dimensiunile locale sunt in segmentul tolerat

* Daca doar masurarile doua-puncte sunt verificate, principiul independentei poate produce cazuri extreme, de exemplu un arbore cu deviere de tip trei lobi. Consecinte ale principiului independentei in combinatie cu tolerantele de forma cum ar fi trei lobi

*Cerinta de invelis Pentru a asigura posibilitatea introducerii unui arbore intr-un alezaj trebuie calculata toleranta maxima care e determinata de conditia maxima de material si toleranta maxima de forma. Acesta este un proces greoi si de obicei este realizat de catre proiectant. In aceasta etapa este recomandat sa se foloseasca principiul formulat de Taylor in 1905.Principiul lui Taylor:exemplul unui alezaj

*Capatul TRECE al unui etalon Taylor poate fi considerat un invelis ideal. Cerintele invelisului pot fi interpretate analog cu aceste consideratii. Toleranta unui ajustaj se determina simplu utilizand cerintele de invelis. Acestea se disting intr-un desen tehnic prin indicarea simbolului E. Aplicand cerintele de invelis , din actuala toleranta permisa se scad tolerantele de forma si paralelism ale componentelor. - Desen -

*Limita virtuala maxima de material (MMVL) MMVL descrie dimensiunea conditiei virtuale maxime de material. Apare intotdeauna in legatura cu limita maxima de material si descrie dimensiunea unei forme geometrice ideale in care forma este la conditia maxima de material si de asemenea prezentand tolerantele maxime de forma si pozitie. Limita maxima de material (MML) si limita virtuala maxima de material (MMVL)

*Acest volum se numeste conditie virtuala maxima de material. MMVL poate fi calculata din limita maxima de material si toleranta geometrica corespunzatoare (toleranta de forma si/sau orientare/pozitie)MMVL=MML+TG pentru dimensiuni exterioareMMVL=MML-TG pentru dimensiuni interioareTG- toleranta devierii geometrice corespunzatoare

*Pentru un cilindru, efectul conditiei maxime de material este ilustrat in figura de mai jos. Conditia maxima de material este reprezentata prin M in semnul pentru tolerante alaturi de tolerantele de forma sau pozitie. In acest caz forma geometrica nu trebuie sa depaseasca conditia efectiva.Fig. 5.46. Exemplu de aplicare a principiului maximului de material

*Cerina minim de material In opozitie cu MML, LML este utilizata pentru limitarea volumului maxim a unei parti componente. Cerinta minima de material se determina prin simbolul L alaturi de valoarea tolerantei corespunzatoare de forma si pozitie.Analog dimensiunii virtuale maxime de material, se poate calcula dimensiunea virtuala minima de material daca sunt respectate inversarile de semne algebrice pentru dimensiuni exterioare si interioare:LMVL=MML-TG pentru dimensiuni exterioare LMVL=MML+TG pentru dimensiuni interioareTG- toleranta devierii geometrice corespunzatoareAplicarea principiului minimului de material in vederea determinarii grosimii minimeT40

*5.6. Influena preciziei formei suprafeelor asupra ajustajelor Datorit abaterilor formei, orientrii, poziiei sau btii, ajustajele obinute n urma prelucrrii i asamblrii difer de cele teoretice, calculate.Dac arborii avnd abateri de la forma ideal cilindric sunt montai n alezaje teoretic cilindrice, ajustajele formate, respectiv jocurile vor fi variabile n lungul generatoarelor dar i seciune transversal (fig. 5.48).

*n cazul ajustajelor cu joc, acolo unde piesele componente au micri relative (de exemplu n lagrele de alunecare) distribuia neuniform a lubrifiantului duce la uzura neuniform a lagrului contribuind la ieirea prematur din uz a acestuia.n cazul ajustajelor cu strngere, distribuia neuniform a strngerii cauzeaz o distribuie variabil a presiunii de contact dintre suprafee, care poate duce fie la distrugeri locale ale suprafeei de contact, fie la modificarea strngerii calculate.Acestea fac ca limitarea abaterilor geometrice inerente procesului de execuie s fie o problem extrem de important care cade n sarcina proiectantului. Aceasta se poate face numai n cazul cunoaterii n detaliu a rolului funcional al fiecrei suprafee. Abateri de poziie sau de orientare prea mari a unor suprafee, de exemplu poziia incorect a axelor arborilor pe care se monteaz roile dinate ntr-o cutie de viteze, duc la zgomot sau la uzura rapid a danturilor.n concluzie, se poate spune c la proiectarea i prelucrarea asamblrilor, proiectantul i tehnologul trebuie s considere toi factorii preciziei care influeneaz funcionarea corect a asamblrii. Asamblarea trebuie s fie realizat din prima ncercare, fr modificri, returi sau remedieri, pentru a costa ct mai puin i a avea o durat de serviciu ct mai lung.