Efectuarea măsurărilor. Aparatura utilizată (II)

Masini-Unelte

de Corneliu Gornic

Efectuarea măsurărilor. Aparatura utilizată (II)

La verificarea maşinilor-unelte, o activitate din ce în ce mai complexă, mai detaliată, se utilizează o gama tot mai diversă de aparate şi instrumente de măsurare. Având în vedere faptul că maşina unealtă are în structură numeroase componente mecanice a căror funcţionare implică măsurarea unor parametri mecanici, la evaluarea, măsurarea, acestora se utilizează aparatura care permite efectuarea mai multor tipuri de verificări. Înainte de a aborda măsurările propriu-zise, consider utilă prezentarea câtorva din instrumentele cele mai utilizate la verificarea maşinilor-unelte, dar şi la verificarea unor componente, a montajului unor ansambluri etc.

Pentru fiecare din mijloacele de măsurare pe care le voi pune în discuţie voi prezenta o serie de aspecte care să-l ajute pe utilizator la:

-alegerea mijlocului potrivit scopului

-utilizarea corectă

-evitarea unor erori de manipulare, folosire.

4. CALE SPECIALE

În rândul acestora pot fi incluse următoarele tipuri de etaloane:

- sârme sau cilindri calibraţi

- cale unghiulare

- calibre lamelare (spioni, lere)

- calibre conice (dorn/tată, bucşă/mamă) şi calibre prismatice (tată/mamă)

- calibre pentru filete (şurub/piuliţă)

- calibre speciale

  • pentru îmbinări canelate(arbore/bucşă)

  • pentru suprafeţe profilate-pătrat,hexagon(arbore/bucşă)

  • cale plan-paralele speciale

  • inele etalon etc

4.1 Sârme sau cilindri calibraţi

Se utilizează pentru:

- verificarea distanţelor dintre suprfeţe plane, dintre alezaje

- verificarea unor filete

- verificarea cotei reale a unui alezaj

- verificarea calibrelor potcoavă etc.

Aceste etaloane se livrează în truse formate din:

- o piesă cu dimensiunea nominală

- un set de etaloane cu abateri pozitive (marcate cu valorile corespunzătoare) de la cota nominală

- un set de etaloane cu abateri negative (marcate cu valorile corespunzătoare) de la cota nominală.

Erorile proprii ale acestor etaloane sunt de ordinul a±0,3µm[3].

4.2 Cale unghiulare [8]

Ele pot fi utilizate împreună cu cale plan-paralele pentru verificarea unor unghiuri.

În principiu, se poate materializa orice unghi între 0° şi 90°, cu o precizie de la 1´la 50´sau de la 10´´la 30´´.

Cele prezentate la capitolul cale plan-paralele sunt valabile şi în cazul calelor unghiulare.

4.3 Calibre lamelare (spioni, lere)

Sunt seturi de lame calibrate, care permit evaluarea rapidă a distanţelor mici dintre două suprafeţe-jocuri. Sunt foarte mult utilizate în atelierele de montaj, reparaţii.

În funcţie de numărul de lame din set, acestea pot avea grosimea de la 0,01 până la max. 2mm. De obicei se evaluează jocurile de ordinul sutimilor de mm.

4.4 Calibre tampon şi calibre potcoavă

Acestea materializează o cotă şi un câmp de toleranţă specific unei anumite clase de precizie şi unui anumit ajustaj. Fiecare din aceste calibre are două părţi: TRECE(T) sau NU TRECE(NT). Ele se folosesc în producţia de serie şi toate componentele care ,,corespund părţii TRECE sunt bune, iar cele care „corespund” părţii NU TRECE sunt rebut, adică:

- dacă partea NU TRECE a unui calibru tampon intră într-un alezaj, înseamnă că acesta are o cotă reală mai mare decât cea admisă de câmpul de toleranţă, fiind rebut;

- dacă un arbore trece prin partea NU TRECE a calibrului potcoavă, înseamnă că acesta a fost prelucrat la o cotă mai mică decât câmpul de toleranţă, deci este rebut.

Dacă partea TRECE a unui calibru tampon nu intră în alezajul prelucrat înseamnă că acesta are o cotă reală mai mică decât cea corespunzătoare câmpului de toleranţă. În cazul calibrului potcoavă, dacă arborele nu intră în partea TRECE înseamnă că el este la o cotă mai mare decât cea corespunzătoare câmpului de toleranţă specificat, deci mai trebuie prelucrat. Piesele aflate în aceste cazuri se mai numesc „rebuturi recuperabile” sau „remaniabile”.

Verificările de acest gen sunt calitative, ele asigurând că respectiva dimensiune se încadrează într-un câmp de toleranţă specificat. În anumite situaţii (de ex. pentru lagăre cu rulmenţi la arbori principali de maşini-unelte) acest mod de verifcare nu este suficient de precis.

4.5 Calibre conice şi calibre prismatice

4.5.1 Calibre conice

Din experienţa industrială a rezultat că fixarea cea mai precisă (reproductibilă) şi mai rigidă a sculei este cu un ajustaj conic: coada conică (arbore) a sculei se introduce în alezajul conic al arborelui principal. Pentru a evita o serie de incompatibilităţi dintre maşina-unealtă şi scule, s-a convenit ca toate tipurile de conuri (de ex.conuri MORSE, conuri ISO sau 7/24 etc) să fie standardizate. Standardizarea se referă atât la arbori cât şi la alezaje. Pentru ca maşina-unealtă să poată „accepta” scule de la diferiţi producători, trebuie să aibă alezajul conic din arborele principal realizat conform standardului. Verificarea acestui alezaj se face cu un calibru dorn (tată), verificat metrologic, la rândul lui. Uneori este necesar să se realizeze dornuri conice, ceea ce implică utilizarea unui calibru alezaj conic (mamă). Rezultă că, pentru a evita:

- probleme la montarea şi fixarea sculei în alezajul arborelui principal;

- probleme în aşchiere (rigiditatea îmbinării sculă-arbore principal, atât statică cât şi dinamică-vibraţii),

este necesar ca producătorul de maşini-unelte să aibă seturi de calibre conice-tată/mamă-pentru fiecare tip de con de sculă.

Deoarece există sisteme de lăgăruire care utilizează rulmenţi cu alezaj conic al inelului interior, este necesar ca la realizarea arborilor respectivi să se utilizeze, de asemenea, calibre conice.

Verificarea corectitudinii execuţiei unui alezaj conic se face prin verificarea „petei de contact” cu conul etalon.

Procedura esta următoarea:

- se vopseşte calibrul tată cu un strat subţire de vopsea. De preferat este să se traseze trei dungi, la circa 120°, cu un creion moale pe generatoarea conului;

- se introduce calibrul în alezaj cu un mic şoc la capătul cursei;

- se roteşte calibrul cu mâna cca±15° (adică într-un sens şi în celălalt) şi se scoate din alezaj;

- se examinează zonele în care vopseaua sau creionul au fost şterse.

Teoretic, ar trebui ca vopseaua sau urmele de creion să fie şterse pe întreaga suprafaţă conică. În realitate, dacă unghiurile celor două conuri -calibru şi alezaj- nu sunt identice, urmele pot fi şterse fie la diametrul mare al conului (caz acceptabil), fie la diametrul mic al conului (caz neacceptabil). Zona „ştearsă” ar trebui să reprezinte 75-80% din suprafaţa calibrului, dispusă spre diametrul mare al conului.

Dacă nu se constată cele de mai sus, conul arborelui principal trebuie corectat.

4.5.2 Calibre prismatice

În construcţia unor maşini-unelte se folosesc suprafeţe prismatice - de regulă ghidaje în V, cu unghiuri variabile între laturile prismei.

Deoarece realizarea acestor suprafeţe ridică probleme tehnologice atât la maşini noi, cât şi la repararea celor vechi, existenţa calibrelor prismatice tată/mamă, ca etaloane de firmă, ajută la obţinerea de rezultate pozitive (precizie,durată de execuţie/reparaţie, costuri).

Verificarea ghidajelor în V presupune următoarele:

- verificarea petei de contact între ghidajul batiului (suprafaţă concavă) şi calibrul prismatic (suprafaţă convexă);

- verificarea orizontalităţii, după două direcţii perpendiculare; verificarea se face cu nivele;

- verificarea rectilinităţii în două planuri: orizontal şi vertical;

- verificarea răsucirii (ruliu), după direcţia longitudinală a ghidajului; verificarea se face cu nivela.

Un ghidaj bine realizat, care să asigure precizie, rigiditate, uzură minimă trebuie să satisfacă toate condiţiile de mai sus. Pentru aceasta, existenţa calibrelor prismatice, ca etaloane de firmă, este esenţială.

4.6 Calibre pentru filete

Practic, au aceleaşi caracteristici şi moduri de utilizare ca şi calibrele tampon şi potcoavă.

4.7 Calibre speciale

Din lista enumerată mai sus doresc să insist doar asupra inelelor etalon.

Acestea se realizează din oţel aliat, tratabil termic, nedeformabil în timp, având un alezaj central lepuit, tratat termic (rezistent la uzură), al cărui diametru este determinat în condiţii metrologice (sunt impuse şi condiţii privind abaterile de formă: circularitate, cilindricitate). Acest diametru se înscrie, de obicei, pe una din feţele frontale.

Calibrele de acest gen se utilizează la etalonarea aparatelor de măsurare a diametrelor interioare (alezaje), în special a casetelor de rulmenţi. Am întâlnit situaţii în care calibrarea aparatelor de măsurare a alezajelor (micrometru de interior, trusă de alezaje) se făcea cu ajutorul micrometrului de exterior sau al unor ,,juguri”, calibrate, la rândul lor, cu cale plan-paralele. Dezavantajul acestor din urmă metode constă în faptul că rigiditatea insuficientă conduce la erori de măsurare de ordinul a 0,01-0,02mm, ceea ce, în cazul unor ansambluri de precizie este neacceptabil.

Uneori este suficientă „calibrarea” unui singur diametru al inelului etalon (în condiţii metrologice), inscripţionarea poziţiei a acelui diametru şi a valorii sale reale. La utilizare, trebuie respectate aceleaşi reguli ca la utilizarea calelor plan-paralele.

În încheierea acestui episod doresc să atrag atenţia asupra faptului că verificarea, măsurarea, implică multă responsabilitate, începând cu instruirea proprie (asimilarea noţiunilor, şcolarizare în ceea ce priveşte utilizarea aparaturii), rigoare în asigurarea condiţiilor (inclusiv mediu) de măsurare (reguli, proceduri), corectitudine a citirilor şi experienţă în interpretarea rezultatelor, pentru o diagnoză corectă. Toate trebuie permanent perfecţionate.


BIBLIOGRAFIE

1.MILLEA,Aurel-Cartea metrologului;Metrologie generală;Ed.Tehnică 1985,Bucureşti

2.***Recueil de normes francaises des condition de reception des machine-outils;3me edition(1980),Ed. par AFNOR

3.***MAHR-EXACTLY-Catalog; Dimensional Metrology ; E 05 V1,2005

4.***SR ISO 230-1:Cod de verificare pentru masini unelte;Partea 1:Precizia geometrică a maşinilor funcţionând în gol sau în condiţii de finisare

5.MOORE,R.Wayne-Foundations of mechanical accuracy; The Moore Special Tool Company; Bridgeport,Connecticut,1970

6.***PREISSER Messtechnik Gmbh& Co KG, catalogue 2000

7.***Talyvel/clinometers-Angular measurement from Taylor Hobson

8.***FECU/PREISSER-Praezisions Messzeuge,Catalog 1994


Corneliu Gornic, inginer, Director Ştiinţific Profex Consult



Corneliu Gornic

Inginer, specialitatea Maşini-Unelte şi Scule, promoţia 1968

Activitate:

  • cercetare maşini-unelte din 1968 până în 1992, de la simplu inginer la cercetător ştiinţific principal gr. I şi director ştiinţific, în cadrul Institutului de Cercetări şi Proiectări Maşini-Unelte (ICPMUA, ICSIT-TITAN, acum SIMTEX);
  • marketing, AQ, CTC, proiectare (fostul ARMUS);
  • dezvoltare, tehnologii de montaj şi reglaj, încercări şi diagnoză, tehnologii de prelucrare (PROFEX CONSULT).

Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord