1

CALE PLAN-PARALELE

Cuprins

1. Scopul lucrării ................................................................................................................. 2

2. Considerații teoretice ...................................................................................................... 2

2.1. Formarea blocurilor de cale ..................................................................................... 4

3. Controlul și verificarea pieselor utilizând calele plan-paralele ....................................... 5

3.1. Verificarea dimensiunilor utilizând cale plan paralele ............................................ 5

3.2. Verificarea corectitudinii indicațiilor aparatelor mecanice comparatoare .............. 6

4. Rezultate și modul de lucru ............................................................................................. 6

Bibliografie ........................................................................................................................ 7

2

CALE PLAN-PARALELE

1. Scopul lucrării

Lucrarea are ca scop fixarea cunoştinţelor studenților asupra controlului dimensional, al

diferitelor repere, puse la dispoziția lor în cadrul laboratorului, utilizând calele plan paralele.

Studenții vor forma blocuri de cale cu ajutorul cărora vor verifica dimensiunile reperelor

prezentate în anexa 1 a îndrumătorului. Aceștia vor verifica de asemenea corectitudinea

indicațiilor comparatoarelor cu cadran aflate în laboratorul de măsurări.

2. Considerații teoretice

Cala plan-paralelă este o măsură terminală de lungime în formă de paralelipiped

dreptunghic, având două suprafețe de măsurare, plane și paralele, foarte bine finisate, atât ca

formă (planitate) cât și ca rugozitate. Se confecționează din aliaje de oțel, carburi metalice pe

bază de wolfram sau din materiale ceramice.

Materialul din care se confecționează calele plan-paralele trebuie sa aibă:

Coeficient de dilatare mic

Duritate mare;

Rugozitate mică a suprafețelor de măsurare

SM – suprafețe de măsurare

SR – suprafață de referință

lm – lungime mediană

M – centrul geometric al suprafeței de măsurare

Figura 1. Suprafețele active ale unei cale plan-paralele[AL 11]

Calele plan paralele se execută în cinci clase de precizie, notate cu: 00, 0, 1, 2 și 3 (cea

mai precisă fiind clasa 00, iar cea mai puțin precisă fiind clasa 3). Calele plan paralele se

execută cu lungimi nominale din serii în progresie aritmetică, conform tabelului 1.

3

Tabelul 1.Serii de cale[TOL 91]

Figura 2. Trusă de cale plan paralele

[MIT12]

De regulă calele plan-paralele se livrează în truse (figura 2) unde o lungime nominală

se regăsește o singură dată. Alcătuirea truselor de cale prin alegerea convenabilă a seriilor de

cale standardizate se face în așa fel încât cu o trusă de cale să se poată materializa orice

dimensiune, evident cuprinsă între două limite.

Calele plan-paralele sunt utilizate la:

la verificarea, etalonarea și reglarea diferitelor aparate de măsură;

la reglarea la zero a mijloacelor de măsurat comparatoare;

la verificarea şi reglarea sculelor, dispozitivelor şi maşinilor;

la măsurări directe sau lucrări de trasaj.

La verificarea si etalonarea aparatelor de măsură se utilizează cale cu precizie mai mare

decât precizia instrumentului verificat, iar pentru utilizări directe sau lucrări de trasare sunt

folosite cale de precizie mai mică.

Calele plan paralele au următoarele proprietăți:

duritate minimă a suprafețelor de măsurare de 62-65HRC;

rugozitatea fețelor de măsurare Ra=0.012µm;

coeficientul de dilatare termică, α=(11.5±1.5)10-6

ºC-1

, pentru intervalul de temperatură 10-30 ºC.

Lungimea nominală a calei se înscrie pe una din

suprafețele de măsurare, când L<5.5mm, sau pe una

din suprafețele laterale daca L>5.5mm (indicate cu

roșu în figura 3). Figura 3. Cale plan-paralele [MIT 12]

Nr Lungimi nominale[mm] Rația

Serie De la Pana La Seriei[mm] 1 1.0005 - -

2 0.990 1.010

3 1.990 2.010 0.001

4 9.990 10.010

5 0.4 0.41 0.005

6 0.1 0.7

7 0.9 1.5 0.01

8 2 3

9 9 10

10 0.1 3 0.1

11 0.5 10 0.5

12 1 25 1

13 10 100 10

14 25 200 25

15 50 300 50

16 100 1000 100

4

Suprafețele de măsurare sunt astfel prelucrate încât au proprietatea de a adera cu suprafețe

plane de aceiași calitate. Pentru măsurare se folosește fie o singură cală sau construcții de cale,

numite blocuri de cale, formate prin aderare. Calele plan paralele cu lungime nominală mai

mare de 100 mm sunt prevăzute cu găuri, necesare fixării elementelor de legătură în cazul

formării blocurilor de cale.

2.1. Formarea blocurilor de cale

Pentru a obține o lungime oarecare folosind calele plan-paralele, se poate forma un

bloc de cale prin aderarea mai multor cale. Pentru ca eroarea cumulată să fie cât mai mică, la

formarea unui bloc de cale este recomandat să se utilizeze un număr cât mai mic de cale.

Pentru a folosi un număr minim de cale, alegerea acestora se face plecând de la cala cea mai

precisă (anulând ultima zecimală a valorii lungimii în cauză) continuând în același mod până

la ultima cală cu precizie de mm (vezi exemplul de mai jos).

Tabelul 2. Alegerea calelor

Figura 4. Formarea blocului de cale cu valoarea

de 46 mm

Practic, formarea blocului de cale se realizează, inițial, prin suprapunerea parțială a

suprafețelor de măsurare, și apoi printr-o deplasare de translație în lungul suprafețelor de

măsurare (figura 4).

Exemplu pentru formarea unui bloc de

cale la dimensiunea de: 43,585 mm

Dimensiunea primei cale 1,005 mm

Diferența de materializat 42,58 mm

Dimensiunea celei de a

doua cale

1,08 mm

Diferența de materializat 41,5 mm

Dimensiunea celei de a

treia cale

1,5 mm

Diferența de materializat 40 mm

Dimensiunea ultimei cale 40 mm

5

3. Controlul și verificarea pieselor utilizând calele plan-paralele

Calele plan paralele se livrează împreună cu dispozitive auxiliare: suporți culisanți și

ciocuri (figura 5).

Figura 5. Accesorii pentru cale plan-paralele(1-ciocuri, 2- suport)

a. b.

Figura 6. Exemple de utilizare a calelor plan paralele

3.1. Verificarea dimensiunilor utilizând cale plan paralele

În vederea verificării alezajelor cilindrice netede se aleg pentru început suportul și

vârfurile corespunzătoare. Se vor forma două blocuri de cale corespunzătoare dimensiunilor

limită prescrise ale alezajului de verificat, ținându-se cont de grosimea ciocurilor accesorii (2,

5 și 10mm). Blocul de cale format se fixează în dispozitiv, se strânge, după care, dispozitivul

se introduce în alezaj, verificându-se astfel dacă piesa se găsește sau nu în câmpul de

toleranță prescris.

Verificarea arborilor și a dimensiunilor exterioare se face în aceleași condiții ca și

verificarea alezajelor.

6

3.2. Verificarea corectitudinii indicațiilor aparatelor mecanice comparatoare

Pentru verificarea corectitudinii indicațiilor unui mijloc comparator (comparator cu

cadran, ortotest, pasametru etc.) se procedează în felul următor:

Se montează comparatorul într-un suport;

Se formează un bloc de cale la o dimensiune dorită, de exemplu : 41.01mm;

Se așează blocul astfel format pe masa aparatului;

Se reglează la zero aparatul de măsură;

Se formează succesiv cinci blocuri de cale în serie cu rația de 0.02mm, de exemplu:

41.03, 41.05, 41.07mm, etc.

Se înlocuiește blocul de cale cu următorul citindu-se indicația aparatului;

Se repetă operația până la epuizarea seriei.

4. Rezultate și modul de lucru

În cadrul laboratorului se vor verifica, cu ajutorul calelor plan-paralele, diferite tipuri de

aparate mecanice comparatoare, cât și dimensiunile indicate pe desenul din Anexa 1.

Rezultatele se vor nota în tabelul 3.

Tabelul 3. Rezultate

Număr de

identificare

cotă

Dimensiunea

nominală

[mm]

Abaterea

inferioară

ei, Ei

[mm]

Abaterea

superioară

es, Es

[mm]

Dimensiunea

minimă

admisă

[mm]

Dimensiunea

maximă

admisă

[mm]

Dimensiune efectivă

(măsurată)

[mm]

Observații

7

Bibliografie

[AL 11] Alexandru POTORAC, Dorel PRODAN, TOLERANŢE ŞI CONTROL

DIMENSIONAL (Îndrumar de laborator) Universitatea "Ştefan cel Mare" Suceava;

[ISO 11] International Standard, ISO 13385-1, Geometrical Product Specification (GPS)

– Dimensional measuring equipment, Part1: Callipers; Design and metrological

characteristics, 2011;

[LIV 00] Liviu Crișan, Metode Moderne de Măsurare, ISBN 973-35-1840-9, Editura

Dacia;

[MIT 12] http://www.mitutoyo.com.sg/documents/manuals;

[TOL 91] Traian Itu, Liviu Crișan, Eugen Breazu, Codruța Pavel, Toleranțe și Măsurări

Tehnice, apărut în hârtie in 1990, C.Z.U. 621.753.1/3 (076.5), publicat de Atelierul de

multiplicare al Institutului Politehnic.