1
CALE PLAN-PARALELE
Cuprins
1. Scopul lucrării ................................................................................................................. 2
2. Considerații teoretice ...................................................................................................... 2
2.1. Formarea blocurilor de cale ..................................................................................... 3
3. Controlul și verificarea pieselor utilizând calele plan-paralele ....................................... 4
4.1. Verificarea dimensiunilor utilizând cale plan paralele ............................................... 4
3.1. Verificarea corectitudinii indicațiilor aparatelor mecanice comparatoare .............. 5
4. Rezultate și modul de lucru ............................................................................................. 5
Bibliografie ........................................................................................................................ 5
2
CALE PLAN-PARALELE
1. Scopul lucrării
Lucrarea are ca scop fixarea cunoştinţelor studenților asupra controlului dimensional, al diferitelor repere, puse la dispoziția lor in cadrul laboratorului, utilizând calele plan paralele.
2. Considerații teoretice
Cala plan-paralelă este o măsură terminală în formă de paralelipiped dreptunghic, având
două suprafețe de măsurare, plane și paralele, foarte bine finisate. Se confecționează din oțel,
carburi metalice pe bază de wolfram sau din materiale ceramice având un coeficient de
dilatare termică liniară mic.
SM – suprafețe de măsurare
SR – suprafață de referință
lm – lungime mediană
M – centrul geometric al suprafeței de măsurare
Figura 1. Elementele unei cale plan-paralele[AL 11]
Calele plan paralele se execută in 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.
Tabelul 1.Serii de cale[TOL 91]
Figura 2. Trusă de cale plan paralele
[MIT12]
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
3
De regulă calele plan-paralele se livrează în truse (figura 2) unde o lungime nominală este
cuprinsă o singură dată.
Calele plan-paralele sunt utilizate la:
la verificarea și reglarea diferitelor aparate de măsură;
la verificarea şi reglarea sculelor, dispozitivelor şi maşinilor;
la reglarea la zero mijloacelor de măsurat comparatoare;
la măsurări nemijlocite, la lucrări de trasaj.
La verificarea si etalonarea aparatelor de măsură se utilizează cale cu precizie mai mare
(în funcție de precizia aparatului de verificat), iar pentru măsurări nemijlocite sau lucrări de
trasare sunt folosite cale de precizie mai mică.
Calele plan paralele au următoarele proprietăți:
duritate minimă a suprafețelor de măsurare de 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]
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.
2.1. Formarea blocurilor de cale Pentru a obține o lungime oarecare se formează 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 piese. Pentru a folosi un număr minim de
cale, alegerea acestora se face începând cu ultima zecimală.
4
Tabelul 2. Alegerea calelor
Figura 4. Formarea blocului de cale
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).
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)
4.1. 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,
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
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.
3.1. 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 dorita, 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
instrumente de măsură (șublere, micrometre, comparatoare, etc.).
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
6
[LIV 00] Liviu Crisan, Metode Moderne de Masurare, ISBN 973-35-1840-9, Editura
Dacia
[MIT 12] http://www.mitutoyo.com.sg/documents/manuals;
[TOL 91] Traian Itu, Liviu Crisan, Eugen Breazu, Codruta Pavel, Tolerante si Masurari
Tehnice, apărut în hârtie in 1990, C.Z.U. 621.753.1/3 (076.5), publicat de Atelierul de
multiplicare al Institutului Politehnic