03.Abaterile fundamentale

1

Disciplina:”Toleranţe şi Control Dimensional”

l. s. Colin Tudor

catedra “Design Industrial şi de Produs”

UTM 2011

2

Abaterile fundamentale •Abaterea fundamentală este abaterea care

determină poziţia câmpului de toleranţă faţă de linia zero. Această abatere poate fi atât cea superioară, cât şi cea inferioară, mai precis abaterea fundamentală este abaterea cea mai apropiată de linia zero. Abaterile fundamentale pentru alezaje se notează cu majuscule (A, B, C, D, ...), iar pentru arbori cu minuscule (a, b, c, d, ...); unele abateri fundamentale pot fi notate cu două litere (CD, DE, EF, cd, de, ef, ...).

2Toleranţe şi Control Dimensional

3

•Abaterile fundamentale ale alezajelor de la A până la H şi ale arborilor de la a până la h se folosesc la poziţionarea câmpurilor de toleranţă în ajustajele cu joc, iar abaterile fundamentale ale alezajelor de la P până la ZC şi ale arborilor de la p până la zc la formarea ajustajelor cu strângere. Celelalte abateri ale alezajelor K, M, N şi ale arborilor k, m, n, precum şi ale alezajelor J, JS şi arborilor j, js, se folosesc la poziţionarea câmpurilor de toleranţă în ajustajele intermediare.

Toleranţe şi Control Dimensional


Fig. 3.19. Poziţia abaterilor fundamentale ale alezajelor şi arborilor faţă de linia zero

5

•De regulă, abaterile fundamentale se calculează numai pentru arbori: abaterile superioare (es) pentru arborii de la a până la h şi abaterile inferioare (ei) pentru arborii de la p până la zc. Formulele empirice pentru calculul abaterilor fundamentale sunt date în standard (GOST 25346-89, STAS 8100/2-88); de exemplu, abaterile superioare (în m) pentru arborii d, e, f, g se calculează cu expresia:

•es=aDc ,•în care a şi c sunt coeficienţi pentru

abaterea concretă.



0 0

D

+100

0

+120

0

D

0 0

+145

D

0 0 0 0

ff

f

-30 -36-43

00

Fig. 3.20. Abaterile fundamentale ale alezajului D şi arborele f pentru diferite intervale de dimensiuni


• Ca urmare, relaţiile de calcul particulare au următoarele forme pentru abaterile fundamentale considerate:

• d es=16D0,44 (m);• e es=11D0,41 (m);• f es=5,5D0,41 (m);• g es=2,5D0,34 (m).• Pentru arborii n, abaterea fundamentală (ei) se

calculează cu expresia:• ei=+5D0,34 (m).• Pentru arborii de la p până la zc, abaterile

fundamentale se calculează cu expresia de forma:• ei=ITn+bD (m),• în care IT este toleranţa uneia dintre treptele de

precizie, b coeficientul constant pentru abaterea dată.

• De exemplu, pentru arborii:• t ei=+(IT7+0,63D) (m);• za ei=+(IT8+3,15D) (m),• în care dimensiunea D se ia în milimetri (mm).


•Abaterile fundamentale pentru alezaje sunt stabilite astfel, încât, în sistemul arbore unitar, să se poată forma ajustaje analoage cu cele din sistemul alezaj unitar. Pentru aceasta, abaterile fundamentale ale alezajelor sunt luate egale ca valoare şi opuse ca semn abaterilor fundamentale ale arborilor notaţi cu aceeaşi literă (fig. 3.21).

A

+

00

P

+

Linia zero

a

p

Fig. 3.21. Abaterile fundamentale ale arborilor şialezajelor notaţi cu aceeaşi literă

Cu alte cuvinte:EI=-es, pentru abaterile fun-damentale ale alezajelor de la A până la H şi, ES=-ei, pentru abaterile fundamentale ale alezajelor de la P până la ZC.


•Relaţiile de mai sus sunt valabile pentru treptele de precizie de la IT8 până la IT18.

• Pentru alezajele K, M, N în treptele de precizie (toleranţe) până la IT8 (inclusiv) şi alezajele de la P până la ZC în treptele de precizie până la IT7 (inclusiv), abaterile fundamentale se calculează cu relaţia:

• ES=ei+,(3.58)

• în care mărimea se ia egală cu diferenţa dintre toleranţa treptei de precizie, considerate şi toleranţa treptei precedente, mai precise, adică:

• =TnTn-1, (3.59)•Este de menţionat că abaterea fundamentală

nu depinde de treapta de precizie, ci numai de dimensiunea nominală.

10

• Câmpurile de toleranţe. • Spaţiul cuprins între abaterile limită, adică între

abaterea superioară ES (es) şi cea inferioară EI (ei) este un câmp de toleranţă.

• Din reprezentarea grafică, se observă că, pentru arborii f, g şi h, abaterile fundamentale sunt abaterile superioare (es), iar câmpurile de toleranţă ale acestor arbori sunt situate mai jos decât abaterile lor fundamentale (es). Pentru arborii n şi p abaterile fundamentale sunt abaterile inferioare (ei) şi deci câmpurile lor de toleranţă sunt situate mai sus faţă de aceste abateri (fig. 3.22).

• Câmpurile de toleranţă pentru alezajele F, G şi H sunt situate mai sus decât abaterile lor fundamentale (EI), iar câmpurile de toleranţă pentru alezajele N şi P mai jos faţă de abaterile fundamentale (ES).



-0 0

Linia zero

f

gh

es=0

np

-

-

++

+d

es

es

ei

ei

-

0 0

F+

+GH

EI=0N

P

--

Linia zero

+D

EI

EI

ES

ES

Fig. 3.22. Abaterile fundamentale ale arborilor f, g, h, n şi p

Fig. 3.23. Abaterile fundamentale ale alezajelor F, G, H, N şi P

12

•Dacă abaterile fundamentale sunt superioare ES (es) (cazul când câmpurile de toleranţă sunt situate sub linia zero), abaterile inferioare pot fi calculate cu relaţiile:

• EI=ESTD, (3.60)• ei=esTd, (3.61)• În cazul în care câmpurile de toleranţă

sunt situate deasupra liniei zero, adică abaterile fundamentale sunt cele inferioare, abaterile nefundamentale se vor calcula cu relaţiile:

• ES = EI TD, (3.62)• es=eiTd, (3.63)• În toate aceste relaţii, abaterile ES, EI, es,

ei se iau cu semnul lor (“minus” sau “plus”).


13

•Din cele arătate, se poate trage concluzia că câmpul de toleranţă se formează prin combinarea abaterii fundamentale şi abaterii calculate cu valoarea toleranţei, care depinde de treapta de precizie. Ţinând cont de aceasta, câmpul de toleranţă se notează prin litera ce indică abaterea fundamentală (în unele cazuri prin două litere) şi numărul treptei de precizie de care depinde a doua abatere (de exemplu, alezajele F6, G7, H8, F8, P7… şi arborii f6, g6, h6, k6, p6, f7, h7, d8…).


14

• Utilizarea unui număr mare de arbori şi alezaje nu este economică, deoarece cere un număr mare de scule aşchietoare şi mijloace de măsurare. De aceea, având în vedere practica multor ţări, în sistemul de toleranţe şi ajustaje în vigoare se foloseşte principiul preferenţialităţii de alegere a câmpurilor de toleranţe, conform căruia, din numărul total de câmpuri, se recomandă un număr destul de mic. De exemplu, pentru dimensiunile de la 1 până la 500 mm se recomandă câmpurile de toleranţe preferenţiale de gradul 1 pentru arbori: g6, h6, js6, k6, n6, p6, r6, s6, f7, h7, e8, d9, h9, a11, b11, c11, d11 şi h11 (în total 18 câmpuri de toleranţe) şi câmpurile de toleranţe pentru alezaje: H7, JS7, K7, N7, P7, R7, S7, F8, H8, E9, H9, D10, A11, B11, C11 şi H11 (în total 16 câmpuri de toleranţe).


15

• Este de menţionat că, în conformitate cu standardul (STAS 8100/2 88), pentru arborii j şi alezajele J, a căror câmpuri de toleranţă întretaie linia zero (fig. 3.24), nu se indică o formulă pentru calculul abaterilor fundamentale. Valorile abaterilor fundamentale, pentru aceste câmpuri, sunt date în standard, pentru treptele de precizie 6, 7 şi 8, fără a se preciza modul în care au fost stabilite. Din analiza acestora, rezultă că abaterea fundamentală este cea pozitivă pentru alezajul J şi cea negativă pentru arborele j. Pentru arborii js şi alezajele JS, a căror câmpuri de toleranţă ocupă o poziţie simetrică faţă de linia zero (fig. 3.24), abaterile fundamentale sunt egale cu 0,5ITn sau cu ITn/2, ITn reprezentând valoarea toleranţei pentru treapta respectivă de precizie.



0

+13J6

-6

+9,5

-9,50

+12j6

0-9,5

+9,5

-7js6 0

+18J6

0-7

-12,5

0

+12,5

-11

+14

0 j6+12,5

-12,5

js6 0

Js6 Js6

Fig. 3.24. Câmpurile de toleranţă pentru arborii j, js şi alezajele J, JS

17

•Ajustajele.•Ajustajele se formează prin combinarea

câmpurilor de toleranţe ale alezajelor şi arborilor. Acestea pot fi formate atât în sistemul alezaj unitar, cât şi în sistemul arbore unitar. La formarea ajustajelor în sistemul alezaj unitar , trebuie să se combine alezajul unitar H cu toleranţa ce corespunde uneia dintre treptele de precizie (de exemplu, H7, H8, H9 etc.) cu orice arbore, a cărui toleranţă poate fi egală cu toleranţa alezajului sau poate să difere cu cel mult două trepte de precizie (de exemplu: pentru alezajul H7, arborii pot fi: m6, r6, e6, e7, f7, f6, g6, n6, p6, r6…).



H7

0

e7f7

H7

r6

H7 H7

m6

0

1 2 3 4

Fig. 3.25. Schema câmpurilor de toleranţe pentru câteva ajustajeformate în sistemul alezaj unitar

19

• În mod similar, pot fi formate ajustaje şi în sistemul arbore unitar, în care se combină arborele unitar h, luat în una dintre treptele de precizie (h6, h7, h8…), cu alezajele “neunitare” (F8, P7, JS6 …).


h60

F8

h6

F7

h6

P7

h60

5 6 7 8

Fig. 3.26. Schema câmpurilor de toleranţe pentru câteva ajustaje formateîn sistemul arbore unitar

20

• În ambele sisteme descrise (fig. 3.25 şi 3.26), pot fi formate ajustaje cu joc (1, 2, 5, 6), ajustaje cu strângere (3 şi 7) şi ajustaje intermediare (4 şi 8).

• Ajustajele formate prin combinarea câmpurilor de toleranţe ale arborelui şi alezajului, se vor nota sub formă de raport; de exemplu, ajustajele prezentate în figurile 3.25 şi 3.26 se vor nota astfel:

• în care la numărător, întotdeauna, se indică câmpul de toleranţă a alezajului, iar la numitor câmpul de toleranţă pentru arbore. La formarea ajustajelor, alezajele şi arborii pot fi de aceeaşi precizie, adică piesele sunt prelucrate în aceeaşi treaptă de precizie (de exemplu, ajustajele 1, 2 şi 8).


21

•Pentru dimensiunile nominale de la 1 până la 500 mm, ajustajele preferenţiale în sistemul alezaj unitar sunt (în total 17):


• În STAS 8100/4-88 sunt prevăzute 20 de ajustaje pre-ferenţiale de gradul 1 în sistemul alezaj unitar. Faţă de cele prezentate, mai suntprevăzute ajustajele:

În sistemul arbore unitar, se recomandă ajustajele (în total 10):

22

•De asemenea, în STAS 8100/4-88 sunt prevăzute 15 ajustaje preferenţiale de gradul 1 în sistemul arbore unitar. Dintre cele prezentate,

nu sunt prevăzute ajustajele:


•Sunt prevăzute, însă, în plus faţă de cele prezentate, ajustajele:

Pentru dimensiunile de la 1 până la 500 mm, în ajustajele preferenţiale, toleranţa ajustajului este, de regulă, mai mare decât toleranţa arborelui. Aceasta se explică prin faptul că, la prelucrarea alezajelor apar greutăţi ce ţin de repartizarea căldurii, de rigiditatea scăzută, uzura ridicată, orientarea sculei aşchiet. etc.


• În ajustajele standardizate, toleranţele pieselor îmbinate pot să difere cu cel mult două trepte de precizie. Pentru majoritatea ajustajelor preferenţiale, toleranţa alezajului este, de regulă, mai mare cu o singură treaptă de precizie, decât toleranţa arborelui .

•3.2.3. Notarea abaterilor limită şi a ajustajelor pe desene

• În sistemul de toleranţe şi ajustaje se prevăd trei metode de notare a toleranţelor şi ajustajelor pe desene (fig. 3.27).

•abaterile limită ale dimensiunilor se indică prin câmpul de toleranţă notat cu litere şi cifre, scrise imediat după dimensiunea nominală;


•abaterile limită se notează prin valorile numerice în milimetri (mm), scrise după dimensiunea nominală, de regulă cu caractere mai mici. Sus se indică abaterea superioară ES (es), iar jos abaterea inferioară EI (ei);

•abaterile limită ale dimensiunilor se notează prin litere şi cifre, iar în paranteze se indică valorile lor numerice în milimetri (mm). Exemple de notare a abaterilor şi toleranţelor pe desene sunt prezentate în figurile 3.27, a, b, c, d.

•Pe desenele de ansamblu, abaterile limită şi ajustajele se notează sub formă de raport (fig. 3.27, e): la numărător câmpul de toleranţă pentru alezaj, iar la numitor câmpul de toleranţă pentru arbore.



Fig. 3.27. Metoda de notare a abaterilor şi ajustajelor pe desene

27

•Valorile numerice ale abaterilor se indică, obligatoriu, în următoarele cazuri:

• pentru dimensiunile ce nu aparţin şirurilor dimensiunilor liniare nominale R5, R10, R20, R40; de exemplu: 41,5 H7(+0,025);

• când abaterile limită prescrise nu sunt prevăzute de standardele GOST 25347-82 (STAS 8100/3-88), GOST 25670-83 (STAS 2300-88) (de exemplu, pentru piesele din masă plastică, pentru care abaterile limită se prescriu conform standardului GOST 25349-89).


28

ÎNTREBĂRI


28

Documents

03.Abaterile fundamentale