Cotarea tehnologic
Cotarea tehnologicProiectarea construciei unei piese se face, n
principal, cu respectarea rolului funcional pe care diferitele
suprafee ale piesei l au n cadrul subansamblului sau ansamblului
din care aceasta face parte. Din acest motiv, cotele trecute pe
desenul de execuie a piesei se numesc cote funcionale. Cotele
funcionale sunt cotele care leag bazele de cotare funcionale de
diferitele suprafee ale piesei.La proiectarea procesului de
prelucrare, nu este ntotdeauna posibil s se utilizeze cotarea
funcional n scopul realizrii piesei, deoarece nu ntotdeauna se
poate respecta principiul suprapunerii bazelor de cotare funcionale
cu bazele tehnologice, baze ce servesc la orientarea piesei n
vederea prelucrrii. Apare astfel necesitatea calculrii unor cote n
scop tehnologic, astfel nct, la prelucrare, s rezulte cotele
funcionale. Aceste cote nu se regsesc pe desenul de execuie al
piesei, dar sunt trecute pe schiele operaiilor/fazelor de
prelucrare. Ele se numesc cote tehnologice i leag bazele
tehnologice de suprafeele de prelucrat, ntr-o operaie/faz oarecare
a procesului tehnologic.
Recotarea piesei este impus, n unele cazuri, de caracteristicile
funcional-cinematice ale mainii-unelte pe care se execut
prelucrarea, cum este cazul mainilor-unelte cu comand numeric i
este necesar n toate cazurile n care se lucreaz cu sistemul
tehnologic reglat la cot.Tipuri de cote tehnologicea. Cote
tehnologice realizate prin deplasarea sculei/piesei (cote de
main)La prelucrare, cotele tehnologice sunt realizate prin
deplasarea sculei (de ex. la strunjire) sau piesei (la frezare) pe
anumite traiectorii i distane. Aceast deplasare este asigurat fie
manual (utiliznd limitatori mecanici), fie numeric (prin
programul-pies). Cotele tehnologice pot fi obinute n sistem absolut
sau n sistem relativ.
Cotarea tehnologic n sistem absolut presupune ca toate
deplasrile sculei/piesei s fie raportate la aceeai baz tehnologic.
De exemplu, n fig.1, se prezint schia unei operaii de strunjire,
pentru orientarea semimifabricatului utilizndu-se un mecanism
autocentrant scurt si un reazem frontal plan. Cotele a,b,c,d, sunt
cote tehnologice care leag suprafeele de prelucrat de o unic baz
tehnologic, suprafaa plan frontal din stnga (baza tehnologic aflat
n contact direct cu baza de orientare materializat de reazemul
plan).
Fig. 1 Prelucrare n cote absoluteAceeai operaie este prezentat n
fig.2, prelucrarea fiind realizat dup o cotare n sistem relativ.
Prima suprafa prelucrat este suprafaa A, legat axial de baza
tehnologic prin cota c1. Celelalte cote tehnologice sunt obinute
succesiv, o suprafa anterior prelucrat constituind baza tehnologic
pentru prelucrarea urmtoarei suprafee (cota c2 se obine dup c1,
cota c3 dup c1, cota c4 dup c3).
Fig. 2 Prelucrare n cote relative
Alegerea unuia sau altuia dintre tipurile de prelucrare depinde
de modul n care este cotat piesa de executat, urmrindu-se ca, n cea
mai mare msur posibil, cotele tehnologice s coincid cu cele
funcionale.b. Cote tehnologice obinute prin forma i dimensiunile
sculelor Unele dintre suprafeele unei piese pot fi realizate prin
utilizarea unor scule cu o anumit form i cu anumite dimensiuni. De
exemplu, un burghiu sau un alezor prelucreaz o gaur de dimensiune
egal cu diametrul lor; o frez disc cu trei tiuri prelucraz un canal
de lime egal cu limea sa etc. n fig. 3 se prezint cteva exemple de
prelucrri, cotele tehnologice prezente pe schiele de operaii fiind
determinate de sculele folosite.
Fig.3 Cote tehnologice determinate de sculele achietoare
c. Cote tehnologice obinute prin utilizarea unor echipamente
Aceste cote tehnologice se obin prin utilizarea la prelucrare a
unor elemente de reglare sau a unor dispozitive speciale de lucru.
De exemplu, n fig.4 cota de adncime a lamajului este obinut prin
utilizarea unui element limitator montat n arborele principal al
mainii de gurit. n fig. 5 se prezint un dispozitiv de gurit
deplasabil, pentru realizarea a dou guri. Dispozitivul este
poziionat n alezajul central al piesei, iar la prelucrare burghiul
este ghidat n bucele de ghidare fixe. Cele dou cote tehnologice Ca
sunt realizate prin construcia dispozitivului, fiind cotele dintre
axa dornului autocentrant i axele bucelor de ghidare.
Fig.3
Fig.4Calculul cotelor tehnologiceDeterminarea cotelor
tehnologice, n cadrul proiectrii coninutului unei operaii de
prelucrare, cuprinde urmtoarele etape:1. Realizarea cotrii
tehnologice prin legarea suprafeelor de prelucrat cu suprafaele
baze tehnologice i care, pentru eliminarea erorilor de orientare,
trebuie s fie n contact direct cu bazele de orientare utilizate la
operaia considerat.2. Scrierea ecuaiilor lanurilor de dimensiuni
astfel ca elementele rezultante s fie cotele funcionale prescrise
pe desenul de execuie.
3. Rezolvarea ecuaiilor lanurilor de dimensiuni i deducerea
cotelor tehnologice necunoscute.
Metoda vectorial de rezolvare a ecuaiilor lanurilor de
dimensiuniAceast metod asimileaz cotele cu vectori, ecuaia unui lan
de dimensiuni fiind o ecuaie vectorial, creia i se aplic regulile
specifice de rezolvare.n lanul de dimensiuni, vectorul condiie este
o cot funcional, iar unul i numai unul dintre vectorii ce formeaz
lanul este necunoscut, el reprezentnd cota tehnologic de calculat.
Lanul se formeaz ncepnd de la punctul de aplicaie al vectorului
rezultant, ultimul vector avnd vrful n vrful vectorului
rezultant.
n lanul de dimensiuni de mai sus, vectorul rezultant (vector
condiie, reprezentat cu linie dubl) este egal cu suma vectorilor ce
formeaz lanul.
Modulul vectorului rezultant se calculeaz algebric, la valoare
maxim i la valoare minim, innd cont de sensul vectorilor ce compun
lanul: vectorii de acelai sens au aceeai valoare, minim sau maxim,
cu valoarea vectorului rezultant, n timp ce vectorii de sens
contrar au valori (minim sau maxim) opuse fa de cele ale vectorului
rezultant.Pentru exemplul considerat, rezult:V max = (V2 max + V3
max) (V1 min + V4 min)
V min = (V2 min + V3 min) (V1 max + V4 max)
O condiie necesar pentru ca lanul de dimensiuni s poat fi
rezolvat este ca tolerana cotei rezultante s fie egal cu suma
toleranelor cotelor componente.Exemple de aplicare
Exemplul 1Realizarea piesei al crui desen de execuie este
prezentat n fig. 5, impune prelucrarea suprafeelor a i b la cotele
funcionale A i B.
Fig.5 Desen de execuieTehnologul decide, din considerente
practice i tehnologice ca cele dou suprafee s fie prelucrate prin
frezare, n cote absolute, adic n raport cu o singur suprafa de
referin, suprafaa plan inferioar. Schia simplificat a operaiei de
frezare este prezentat n fig.6.
[1]Fig.6 Schia operaiei de frezarePentru prelucrarea suprafeei
a, cota tehnologic este cota A, ce leag aceast suprafa de baza
tehnologic (suprafaa plan inferioar) identic cu baza de orientare
materializat de reazemul plan [1]. Cota A este o cot funcional i
valoarea ei se preia de pe desenul de execuie (fig.5).Pentru
prelucrarea suprafeei b, cota tehnologic C nu este o cot funcional
(nu se regsete pe desenul de execuie) i trebuie determinat.
Se formeaz lanul de dimensiuni:
Aadar, prelucrarea suprafeei b dup cota tehnologic C = 10 ( 0,1
conduce la realizarea unei piese conforme cu desenul de execuie
care prescrie o cot funcional B = 10 (0,3.Observaie: o cot
tehnologic determinat din calcul de lan de cote are ntotdeauna o
toleran mai mic dect cota funcional pe care o nlocuiete, ceea ce
implic o calitate superioar a prelucrrii i un cost mai ridicat.
Exemplul 2.n fig. 7 se prezint desenul de execuie al unei piese
ale crei suprafee marcate cu linie groas sunt realizate prin
strunjire.
Fig.7 Desen de execuieTehnologul decide ca prelucrrile s se
realizeze n dou operaii. Schia primei operaii de prelucrare este
prezentat n fig. 8. Orientarea semifabricatului se face utiliznd un
mecanism autocentrant scurt pe suprafaa de diametru mare i un
reazem plan pe suprafaa frontal F2. Prelucrarea se realizeaz n
sistem relativ, cele dou cote tehnologice sunt cote funcionale,
preluate de pe desenul de execuie.
Fig.7 Schia primei operaii
n a doua operaie, piesa se ntoarce pentru prelucrarea suprafeei
frontale b, orientarea realizndu-se cu un mecanism autocentrant
scurt pe suprafaa cilindric interioar ( 30 i un reazem plan pe
suprafaa a (fig.8).
Fig.8 Schia operaiei a douaPentru determinarea cotei tehnologice
C se formeaz lanul de dimensiuni:
Se constat creterea preciziei impuse cotelor la prelucrare, fa
de precizia prescris cotelor funcionale, cu influen direct asupra
costului prelucrrii.Exemplul 3Fie piesa al crui desen de execuie
este prezentat n fig. 9.
Fig. 9 Desen de execuiePentru realizarea piesei se propune
procesul tehnologic a crei structur preliminar este prezentat n
tabelul 1.Tabelul 1Nr.
Op.DenumireSchi codificarea suprafeelor prelucrate
10Control semifabricat: bar ( 20
20Strunjire C.N.
1. Strunjire profil (suprafeele 16, 1, 3, 13, 4, 5, 12, 6, 11)
T12. Centruire (supr. 14) T23. Gurire (supr. 14) T34. Filetare
(supr. 2) T45. Alezare (supr. 15) T56. Teire (supr. 7) T17.
Debitare (supr. 8, 21) T6
30Frezare C.N.1. Frezare alveole (supr. 17, 18, 19, 20) T72.
Frezare lamaj (supr. 9, 10) T8
40Control final
Calculul cotelor tehnologice pentru operatia 20 Strunjire C.N.Se
analizeaz operaia de strunjire. Orientarea semifabricatului se
realizeaz cu un mecanism autocentrant lung (universal cu flci
striate) i un reazem escamotabil n contact cu suprafaa frontal din
dreapta (suprafaa16), baz tehnologic pentru cotele
axiale.Mecanismul de centrare si fixare fiind autocentrant, eroarea
de orientare este nul, iar cotele diametrale ale suprafeelor
cilindrice se obin fr erori. Deoarece prelucrarea prin strunjire se
realizeaz ntr-o singur etap, cotele tehnologice pe direcie radial
sunt identice cu cotele funcionale.Se alege sistemul de prelucrare
n cote absolute i se realizeaz schia preliminar a operaiei de
strunjire (fig. 10).
Fig.10 Schita preliminar a operaiei de strunjireSe identific
cotele tehnologice identice cu cele funcionale, iar cele care nu se
regsesc pe desenul de execuie se determin prin calcul de lan de
dimensiuni (cotele X, Z, W).Calculul cotei X
Calculul cotei Z
Calculul cotei W
Schia complet a operaiei de strunjire, cu cotele tehnologice
realizate la prelucrare, este prezentat n fig. 11.Fig. 11 Schia
operaiei de strunjire C.N.
Ciclul de lucru al
sculei 1
Ciclul de lucru
al sculei 2
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
T (B) = T (A) + T (C) 0,6 = 0,4 + T (C) T (C) = 0,2
B max = A max Cmin
B min = A min C max
10,3 = 20,2 C min C min = 9,9 mm
C max = C min + T (C) = 9,9 + 0,2 = 10,1 mm
Rezult C = 10 ( 0,1
B
C
A
F2
T (A) = T (C) + T (18) 0,1 = T (C) + 0,2
Lanul de dimensiuni Este imposibil de rezolvat, deoarece T (C)
rezult cu valoare negativ.
Se impune modificarea toleranelor cotelor componente ale lanului
(modificarepentru care se cere acordul proiectantului).
O soluie este micorarea toleranei cotei 18, la valoarea 0,04.
Cota devine egal cu 18 (0,02.
Rezult: T (C) = 0,06
A max = C max 17,98
C max = 32,1 + 17,98 = 50,08
C min = C max T (C) = 50,08 0,06 = 50,02
Cota tehnologic EMBED Equation.3
A
18(0,1
C
Teituri necotate 145
Raze necotate 2+0,5
Rugozitate general Ra = 3,2 m
Material: aliaj Cu-Zn-Pb
CF 18+0,1
EMBED Equation.3
Z
W
X
CF 8+1
CF 5+0,2
CF 145
T (3) = T (18) + T(X) T (X) = 2 0,1 = 1,9 mm
5 = 18,1 X min Xmin = 18,1 5 = 13,1 mm
X max = X min + T (X) = 13,1 + 1,9 = 15 mm
Rezult: EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
X
EMBED Equation.3
T (5) = T (18) + T (Z) T (Z) = 0,4 0,1 = 0,3 mm
5,4 = Z max 18 Z max = 23,4 mm
Z min = Z max - T (Z) = 23,4 0,3 = 23,1 mm
Rezult: EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Z
T (14) = T (18) + T (W) T (W) = 0,3 0,1 = 0,2 mm
14,3 = W max 18 W max = 32, 3 mm
Y min = W max - T (W) = 32,3 - 0,2 = 32,1 mm
Rezult: EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
W
5
_1288782811.unknown
_1288963382.unknown
_1288965250.unknown
_1288965653.unknown
_1288964836.unknown
_1288964996.unknown
_1288963798.unknown
_1288963885.unknown
_1288797761.unknown
_1288962945.unknown
_1288963123.unknown
_1288783830.unknown
_1288782591.unknown
_1288782683.unknown
_1288782724.unknown
_1288782631.unknown
_1288781840.unknown
