COTAREA DESENELOR TEHNICE

COTAREA DESENELOR TEHNICE

1.1. Notiuni generale

Cotarea reprezinta operatia de determinare si inscriere pe schita sau pe desen a marimii dimensiunilor pieselor sau subansamblelor. Cotarea trebuie sa determine cu precizie toate dimensiunile necesare executiei si functionarii pieselor, prin inscrierea corecta a valorilor dimensionale care definesc formele geometrice functionale si constructiv-tehnologice ale pieselor desenate.

Inscrierea cotelor pe desenele de executie este supusa unor reguli stricte, cuprinse in standardul SR ISO 129-94. Acesta cuprinde regulile generale de cotare, existand alte standarde sau norme interne ale societatilor de proiectare prin care sunt impuse reguli specifice. Exemple in acest sens sunt standardele referitoare la reprezentare si cotare in desenul de ansamblu, reprezentarea si cotarea constructiilor metalice, simbolizarea si cotarea imbinarilor sudate etc.

Orice program de proiectare asistata contine instrumente complexe care permit inscrierea cotelor pe reprezentari 2D sau modele 3D. Pentru a le utiliza eficient utilizatorul trebuie sa stapaneasca bine regulile generale si specifice de cotare cuprinse in standarde.

Standardul SR ISO 129 cuprinde urmatoarele parti: i) executia grafica si dispunerea elementelor cotarii; ii) clasificarea cotelor; iii) sisteme de cotare.

1.2. Executia grafica a elementelor cotarii

1.2.1 Elementele cotarii

In executia grafica a cotarii sunt utilizate urmatoarele elemente, figura7.1:

linii de cota sunt trasate cu linie continua subtire paralel cu liniile de contur ale piesei, la distanta de minim 7mm, delimitate de sageti plasate la una sau ambele extremitati;

- extremitatile liniei de cota se sprijina pe liniile ajutatoare de cota, pe liniile de contur sau pe liniile de axa.

-linii ajutatoare de cota se traseaza cu linie continua subtire, indica suprafetele intre care se inscriu cotele, sunt in general perpendiculare pe liniile de cota si le depasesc cu 2-3 mm; se pot trasa inclinat la 60º fata de linia de contur;

-linii de indicatie se traseaza cu linie continua subtire se sprijina pe o suprafata printr-un punct ingrosat, pe o linie de contur printr-o sageata sau pe o linie de cota si servesc inscrierii unor prescriptii, notatii conventionale sau cote;

- textul cotei reprezinta valoarea numerica a dimensiunilor elementelor cotate, exprimata in milimetri; se inscrie deasupra liniilor de cota la 1-2 mm de acestea, de preferinta spre mijlocul lor avand dimensiunea nominala de minim 3,5 mm.

Figura 7.1

1.2.2. Simboluri utilizate pentru cotare

Cotele inscrise in desen sunt adesea insotite de simboluri grafice pentru sugerarea formei geometrice si a profilului elementelor reprezentate.

Simbolurile insotesc valoarea numerica a cotei si ii confera un plus de semnificatie. In figura 7.2a) si 7.2b) se observa ca precedarea cotei de simbolurile si Ø evita reprezentarea si cotarea unei alte proiectii.

Simbolurile cuprinse in standard si semnificatiile lor sunt urmatoarele:

i) Ø - diametrul unui cerc;

ii) R - raza unui arc de cerc;

iii) S - precede simbolurile Ø si R pentru a indica diametrul si respectiv raza unei sfere;

iv) - latura unui patrat;

v) - lungimea unui arc de cerc;

vi) = egalitatea unor dimensiuni liniare / unghiulare;

vii) < - simbolul conicitatii;

viii) - simbolul inclinarii;    a) b)

Figura 7.2.

In figura 7.3 a), b) . e) sunt exemplificate utilizarile unor simboluri:

R - pentru arce de cerc (a, b);

Ø - numai pentru cercuri (a);

SØ - pentru sfere carora li se poate masura diametrul (c);

SR - pentru calote sferice (d).

In figura 7.3e) lungimea arcului este o data de proiectare, iar indicarea razei nu mai este necesara.

a), b) c), d) e)

Figura 7.3

1.3. Reguli pentru executia grafica si dispunerea elementelor cotarii

1.3.1. Linia de cota

Se traseaza cu linie continua subtire la o distanta de minimum 5 mm si maximum 7 mm fata de conturul piesei sau de cota precedenta, figura7.4a), b), c), d).

a) b) c) d)

Figura 7.4

Aceste recomandari tin cont de inaltimea nominala de scriere h = 3,5 mm utilizata in mod curent pentru inscrierea textului cotelor.

Linia de cota poate fi rectilinie (atuci cand se coteaza dimensiuni liniare), arc de cerc (cand se coteaza unghiuri sau lungimea arcului de cerc - figura 7.4d) sau franta -figura 7.5a). Linia de cota franta se foloseste pentru a indica faptul ca centrul unui arc se gaseste in afara reprezentarii.

Linia de cota nu se intrerupe daca piesa cotata este reprezentata cu ajutorul unei rupture, figura 7.5b).

a)      b)

Figura 7.5

Nu pot fi folosite drept linii de cota: liniile de axa, figura 7.6a), elemente ale conturului piesei, figura 7.7a) si figura 7.8a) sau liniile ajutatoare.

In exemplele de mai jos sunt exemplificate abateri de la aceasta regula, iar cotarea corecta a dimensiunilor respective este prezentata in figurile 7.6b), 7.7b) si 7.8b).

Figura 7.6a) Figura 7.7a) Figura 7.8 a)

Figura 7.6b) Figura 7.7b) Figura 7.8b)

1.3.2. Extremitatile liniei de cota

In mod curent o linie de cota are doua extremitati cu exceptia urmatoarelor situatii:

- elementul cotat este raza unui arc, cerc sau sfera;

- se foloseste sistemul de cotare fata de un element comun si cotele sunt suprapuse;

- nu se poate trasa a doua linie ajutatoare ca de exemplu in cazul cotarii elementelor de pe proiectiile combinate 1/2 vedere si 1/2 sectiune.

Cele mai utilizate forme ale extremitatilor liniei de cota sunt sageata, punctul, linia oblica, punctul de origine. Drept extremitate a liniei de cota se utilizeaza punctul sau linia oblica atunci cand spatiul este insuficient pentru plasarea unei sageti, asa se exemplifica in figura 7.9.

Sagetile se pot sprijini pe liniile ajutatoare, pe linii de axa sau pe linii de contur si se dispun intre liniile ajutatoare daca exista suficient spatiu sau in afara lor.

Figura 7.9 Figura 7.10 Figura 7.11

De regula o cota are doua extremitati, acceptandu-se cote cu o sin-gura extremitate:

- in cazul cotarii razei arcelor si cercurilor, figura 7.10;

- in cazul cotarii razei sau diametrului sferelor;

- in cazul cotarii pieselor simetrice reprezentate intr-o proiectie combinata 1/2 vedere si 1/2 sectiune, figura 7.11;

- in cazul cotarii pieselor folosind sistemul de cotare in raport cu un element comun, cu suprapunerea cotelor, figura 7.9.

Linia ajutatoare

Are rolul de a evidentia suprafetele intre care se masoara o distanta sau un unghi. Principalele reguli care trebuie respectate sunt:

Liniile ajutatoare se traseaza cu linie continua subtire, in prelungirea contururilor aparente ale proiectiilor suprafetelor sau tangente la acestea rezultand astfel normale fata de linia de cota.

Exceptia de la aceasta regula o constituie cotarea lungimii arcelor de cerc, exemplificata in figura 7.3a).

Atunci cand spatiul nu permite dispunerea unei cote, se pot inclina liniile ajutatoare la un unghi de 60º fata de linia de cota, asa cum se exemplifica in figura 7.12.

Figura 7.12

Rolul liniilor ajutatoare poate fi preluat si de liniile de axa sau urmele planelor de simetrie.

Liniile ajutatoare depasesc linia de cota cu 1,5 - 2 mm.

In toate situatiile cand lipseste extremitatea liniei de cota nu se va trasa nici linia ajutatoare respectiva.

1.3.4. Linia de indicatie

Are drept rol inscrierea unei dimensiuni, a unei observatii sau a unui simbol.

Linia de indicatie se traseaza cu linie continua subtire si i se adauga un brat.

Linia de indicatie foloseste o singura extremitate - sageata sau punct - asa cum se exemplifica in figura 7.13a) pentru cotarea unei conicitati si in figura 7.13b) pentru cotarea grosimii placii.

Orientarea bratului liniei de indicatie trebuie sa usureze citirea textului, deci va fi orizontala sau verticala.

a)                                 b)

Figura 7.13

1.3.5. Textul cotei

Textul cotei reprezinta valoarea numerica a unei distante sau a unui unghi. La exprimarea si inscrierea pe desene a textului cotelor se vor respecta regulile de mai jos.

Cota se exprima in unitati de masura uzuale: mm si respectiv grad sexagesimal.

Unitatea de masura nu se inscrie decat in cazul cotarii unghiurilor sau cand se folosesc unitati de masura tolerate.

Cota se plaseaza de obicei spre mijlocul liniei de cota si deasupra ei cu 1 - 1,5 mm, directia de scriere fiind paralela cu linia de cota. Sunt acceptate si alte solutii de dispunere a textului cotei, specifice desenarii si cotarii asistate de calculator. Cateva dintre acestea sunt:

- orientarea textului cotei paralel cu latura orizontala a chenarului;

- dispunerea textului cotei la mijlocul liniei de cota prin intreruperea ei;

- dispunerea textului cotei la extremitatea liniilor de ordine - atunci cand se foloseste sistemul de cotare in raport cu un element comun.

Atunci cand textul cotei este plasat pe o suprafata hasurata, in jurul lui hasura se intrerupe.

Textul cotei trebuie astfel orientat incat sa poata fi citit de la stanga la dreapta si de sus in jos.

Nu se inscriu cote in spatiul indicat prin hasurare in figura 7.14a) sau, daca se inscriu, textul cotei va fi orientat orizontal astfel incat sa se poata citi, asa cum se indica in figura 7.14b).

a)                   b)

Figura 7.14

1.4. Reguli generale de cotare   

Numarul de cote inscrise pe un desen trebuie sa fie minim, dar suficient pentru executarea si verificarea obiectului reprezentat.

Pe un desen o cota se inscrie o singura data. Prin exceptie se admite repetarea unei cote daca reprezentarea foloseste mai multe proiectii, dispuse pe mai multe formate si cota repetata este necesara pentru intelegerea altor cote sau pentru plasarea acestora.

Cotele ce definesc dimensiunile si pozitia unei element constructiv trebuie inscrise, de preferinta, pe o aceeasi proiectie si anume pe aceea in care elementul este cel mai clar reprezentat. In figura 7.15 cotele care precizeaza latimea, adancimea canalului prismatic precum si distanta fata de extremitatea stanga a piesei sunt grupate pe proiectia verticala. Pentru cel de-al doilea canal doua dintre dimensiuni sunt grupate pe proiectia orizontala, acolo unde se observa usor forma acestuia.

Pe proiectiile unei piese cotele se grupeaza astfel: pe vederi cotele referitoare la formele exterioare si pe sectiuni cotele ce definesc dimensional formele interioare, asa cum se exemplifica in figura 7.16.

Figura 7.15 Figura 7.16

Cotarea figurilor geometrice

Prin cotarea figurilor geometrice se vor preciza dimensiunile lor caracteristice asa cum se arata in figura7.17: latura patratului, lungimea si inaltimea dreptunghiului, diagonalele rombului, apotema hexagonului si diametrul cercului circumscris acestuia, baza si inaltimea triunghiului, pozitiile varfurilor unui poligon neregulat.

Figura 7.17

1.4.2. Cotarea corpurilor geometrice simple

Paralelipipedul necesita inscrierea cotelor corespunzatoare lungimii, inaltimii si latimii, figura 7.18a)

Cilindrul circular drept se coteaza prin inscrierea diametrului si inaltimii, grupate pe acea proiectie in care se regasesc in adevarata marime, figura 7.18b), c).

a) b) c)

Figura 7.18

1.4.3. Cotarea diametrelor si razelor

Pe o proiectie care contine mai multe cercuri concentrice se recomanda sa se inscrie maximum trei diametre ale acestora. Aceasta recomandare este ilustrata in figura 7.19.

Figura 7.20

Figura 7.19 Figura 7.21

Diametrele arborilor in trepte se pot cota simplificat, plasand textul cotei in extremitatea unei linii de indicatie, asa cum se exemplifica in figura 7.20.

La cotarea razelor sageata se sprijina pe arcul respectiv fie din interior, fie din exterior in functie de spatiul disponibil pentru inscrierea textului cotei iar linia de cota (sau prelungirea ei) trece prin centrul arcului respectiv. Centrul de curbura trebuie simbolizat corespunzator iar pozitia sa se precizeaza numai daca nu rezulta din calcul sau cu ajutorul unor constructii grafice suplimentare. Aceste recomandari sunt ilustrate in figura 7.21.

1.4.4. Cotarea tesiturilor si adanciturilor

Tesiturile se folosesc pentru a evita muchiile ascutite rezultate din prelucrarea prin aschiere. Suprafata lor, conica sau plana, formeaza cu suprafetele adiacente unghiuri de 45º (in cele mai multe cazuri), 30º, 60º. Adanciturile sunt goluri tronconice, cu unghiul la varf avand diferite valori.

Cotarea tesiturilor sub un unghi diferit de 45º se face indicand adancimea / lungimea lor si unghiul format cu suprafata alaturata, asa cum se exemplifica in figura 7.22 pentru o tesitura exterioara.

Tesiturile executate sub un unghi de 45º se pot cota asa cum se indica in figurile 7.23 si 7.24.

Figura 7.22 Figura 7.23 Figura 7.24

Pentru cotarea adanciturilor se recomanda una dintre solutiile din figura 7.25a), b).

a) b)

Figura 7.25

1.4.5. Cotarea elementelor simetrice   

Formele geometrice simetrice se coteaza o singura data, pe acea proiectie in care ele sunt mai usor de observat si pe care se pot cota mai complet. Repetarea tuturor cotelor sau a unora dintre ele constituie eroare de cotare, numita supracotare.

2. NOTAREA PE DESEN A STARII SUPRAFETELOR

SI A PRECIZIEI DIMENSIONALE

2.1. Notarea starii suprafetelor

Suprafetele obtinute in urma prelucrarilor tehnologice nu au intotdeauna o forma perfect plana, ci prezinta unele neregularitati care nu se vad cu ochiul liber.

Ansamblul neregularitatilor unei suprafete care nu sunt abateri de la forma geometrica a piesei definesc rugozitatea suprafetei si se masoara in micrometri.

Datele privind starea suprafetelor se indica pe desenele de executie in cazul in care sunt indispensabile pentru asigurarea calitatii functionale si aspectului piesei, considerandu-se ca se reprezinta starea finita a suprafetei respective (inclusiv tratamentele termice, acoperiri electrochimice), insa inainte de vopsiri sau acoperiri decorative.

Pe desenele de executie ale pieselor starea suprafetelor se indica folosind simboluri grafice si valori ale parametrilor de rugozitate.

Pentru notarea starii suprafetelor se foloseste un simbol de baza, figura 7.26 a) sau simboluri derivate, figura 7.26 c), d). Simbolul de baza nu are nici o semnificatie in timp ce simbolurile derivate au semnificatii precise:

- figura 7.26 c), valoarea parametrului de rugozitate se va realiza prin indepartare obligatorie de material;

- figura 7.26 d), valoarea parametrului de rugozitate se va realiza fara indepartare de material sau se va pastra starea realizata in fazele anterioare ale procesului tehnologic.

Tuturor simbolurilor li se poate adauga un brat daca este necesar sa se indice informatii suplimentare dispuse in raport cu simbolul de baza asa cum se arata in figura 7.26 b). Categoriile de informatii suplimentare sunt:

b - procedeul tehnologic de prelucrare,

c - valoarea numerica a lungimii de baza [mm],

d - simbolul grafic al orientarii neregularitatilor,

e - valoarea numerica a adaosului de prelucrare [mm],

f - valoarea numerica a altor parametri de profil.

a) b) c) d)

Figura 7.26

Simbolurile necesare indicarii starii suprafetelor se dispun pe desen astfel incat sa nu fie intrerupte sau intersectate de linii de indicatie, ajutatoare sau de cota iar textul asociat lor sa poata fi citit in mod obisnuit - de la stanga la dreapta si de jos in sus, figura 7.27.

In figura 7.28 a) este notata corect rugozitatea suprafetelor unei tije. In figura 7.28 b) erorile sunt:

- simbolul rugozitatii suprafetei laterale orientat gresit (dinspre interiorul suprafetei catre exterior)

- simbolul de pe suprafata frontala inferioara construit gresit.

In figura 7.28 c) erorile constau in:

simbolul rugozitatii suprafetei laterale este intersectat de linia de cota

nu este notata rugozitatea suprafetei frontale inferioare.

a) b) c)

Figura 7.27 Figura 7.28

Cand toate suprafetele unei piese au aceeasi rugozitate, aceasta se inscrie deasupra indicatorului, fara a fi indicata pe reprezentare.

Comanda Surface Texture Symbol din panelul Drawing Annotation permit plasarea manuala a simbolurilor de rugozitate.

2.2. Notarea preciziei dimensionale

In urma procedeelor tehnologice de prelucrare nu se poate obtine o precizie dimensionala absoluta, piesele rezultand cu abateri dimensionale, care reprezinta o precizie relativa dimensionala a acestora.

Precizia relativa de executie sta la baza interschimbabilitatii pieselor. Fabricarea unor piese cu acelasi fel de abateri dimensionale permite fabricarea pieselor de schimb, iar loturile de piese cu aceleasi abateri asigura montajul in productia de serie.

Abaterile dimensionale, denumite si tolerante, se inscriu pe desenele de executie in scopul stabilirii tehnologiei de prelucrare.

Prin toleranta se intelege neexactitatea cu care este permis sa se realizeze o piesa si reprezinta diferenta dintre dimensiunea limita maxima si dimensiunea limita minima.

Regulile pentru inscrierea tolerantelor dimensionale pe desenele de executie sunt cuprinse in standardul SR ISO 406 : 91.

Tolerantele la dimensiuni liniare si unghiulare se precizeaza scriind, imediat dupa valoarea dimensiunii nominale:

- campul de toleranta simbolizat printr-o litera minuscula pentru arbori, figura 7.29 a) si majuscula pentru alezaje, figura 7.29 b).

- valorile abaterilor limita superioara si inferioara (inscrise una deasupra celeilalte si precedate de semnele respective), figura 7.29 c).

a) b) c)

Figura 7.29

Termenul de arbore este utilizat conventional pentru denumirea oricarei dimensiuni exterioare, iar cel de alezaj pentru denumirea oricarei suprafete interioare, chiar daca suprafetele respective nu sunt cilindrice.

Pe desenele de ansamblu nu se inscriu tolerantele dimensionale ale pieselor ci ajustajele pe care le formeaza acestea. Ajustajul este relatia rezultata din diferenta dintre dimensiunile dinainte de asamblare a doua piese ce urmeaza a fi asamblate si cele de dupa asamblare. Se deosebesc trei tipuri de ajustaje:

ajustaje cu joc;

ajustaje cu strangere;

ajustaje intermediare.

Ajustajele se pot nota precizand, dupa dimensiunea nominala:

- campurile de toleranta, figura 7.30 a);

-valorile abaterilor limita superioara si inferioara corespunzatoare celor doua piese, separate prin linia de cota si plasand abaterile limita ale alezajului deasupra liniei de cota, figura 7.30 b);

- campul de toleranta urmat in paranteze de valorile abaterilor limita superioara si inferioara, figura 7.30 c).

a) b) c)

Figura 7.30

Autodesk Inventor ofera posibilitatea definirii tolerantelor de executie a pieselor, care pot fi preluate automat in desenele de executie.

Optiunea Tolerance preluata din meniul contextual, prin click dreapta de mouse (cursorul fiind pozitionat pe cota) impune toleranta asociata cotei, precum si modul ei de afisare.

Probleme recapitulative

1. Ce este cotarea si care sunt elementele acesteia?

2. Care este denumirea comenzii din panelul Drawing Annotation ce permite plasarea manuala a simbolurilor de rugozitate?

3. Ce reprezinta toleranta de executie a unei piese?

4. Precizati denumirea optiunii care impune toleranta asociata cotei si modul in care poate fi selectata?