MỤC LỤC Bài 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 1 1.1. Khái niệm tính đổi lẫn chức năng 3 1.1.1. Bản chất của tính đổi lẫn 3 1.1.2. Vai trò của tính đổi lẫn chức năng 3 1.2. Những khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép 3 1.2.1. Khái niệm về kích thước, sai lệch và dung sai 3 1.2.2. Khái niệm về lắp ghép 4 1.3. Thước cặp 6 1.3.1. Công dụng, cấu tạo: 6 1.3.2. Cách sử dụng: 7 Bài 2. DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN 9 2.1. Hệ thống dung sai 9 2.1.1. Khái niệm: 9 2.1.2. Quy định về dung sai 9 2.2. Hệ thống lắp ghép. 9 2.2.1. Quy định về lắp ghép 9 2.2.2. Hệ thống lỗ cơ bản 10 2.2.3. Hệ thống trục cơ bản 10 2.3. Ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ 10 2.3.1. Đối với bản vẽ chi tiết 10 2.3.2. Đối với bản vẽ lắp 11 2.3.3. Các lắp ghép tiêu chuẩn. 11 2.4. Dụng cụ mẫu, Panme, thước đo sâu và đo cao. 12 2.4.1. Calíp 12 2.4.2. Panme 13 2.4.3. Thước đo chiều sâu và thước đo chiều cao: 15 Bài 3: DUNG SAI HÌNH HỌC, NHÁM BỀ MẶT 15 3.1. Sai lệch hình dạng 15 3.1.1. Khái niệm cơ bản 15 3.1.2. Sai lệch hình dạng mặt phẳng 18 3.1.3. Sai lệch hình dạng mặt trụ 19 3.2. Sai lệch vị trí 21 3.2.1. Khái niệm 21 3.2.2. Các sai lệch vị trí 21 3.2.3. Ghi ký hiệu trên bản vẽ 22 3.3. Nhám bề mặt 26 3.3.1. Khái niệm 26 3.3.2. Các chỉ tiêu xác định độ nhám 27 3.3.3. Ghi ký hiệu trên bản vẽ 28 3.4. Đồng hồ xo, thước đo góc vạn năng. 29 3.4.1. Đồng hồ so 29 3.4.2. Thước đo góc 30 Bài 4: DUNG SAI CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 31 4.1. Dung sai lắp ghép then 31 4.1.1. Then bằng và then bán nguyệt 31 4.1.2. Then hoa 32 4.2. Dung sai lắp ghép ổ lăn 33 4.2.1. Khái quát chung 33 4.2.2. Cấp chính xác ổ lăn 33 4.2.3. Đặc tính lắp ghép 34 4.2.4. Chọn kiểu lắp 34 4.2.5. Ghi ký hiệu dung sai 34 4.3. Dung sai lắp ghép bánh răng 34 4.3.1. Thông số của bộ truyền 34 4.3.2. Đánh giá mức chính xác của truyền động bánh răng 34 4.3.5. Ghi ký hiệu dung sai 35 4.4. Dung sai lắp ghép ren 35 4.4.1. Các thông số cơ bản 35 4.4.2. Dung sai lắp ghép ren 35 4.4.3. Ghi ký hiệu là lắp ghép ren trên bản vẽ 36 Bài 5. CHUỖI KÍCH THƯỚC 36 5.1. Khái niệm về chuỗi kích thước 36 5.1.1. Định nghĩa 36 5.1.1. Phân loại 37 5.2. Khâu 37 5.2.1. Khâu thành phần 37 5.2.2. Khâu khép kín, A∑ 37 5.3. Giải chuổi kích thước 37
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP
Khái niệm tính đổi lẫn chức năng
1.1.1 Bản chất của tính đổi lẫn
Máy và bộ phận máy đươc tạo thành do nhiều chi tiết máy lắp ghép lại với nhau.
Trong quá trình thiết kế và chế tạo máy hoặc chi tiết máy, tùy thuộc vào chức năng sử dụng mà các yêu cầu kỹ thuật được xác định rõ, ví dụ như độ chính xác, độ bền và năng suất làm việc Những tiêu chí này quyết định hiệu quả vận hành và tuổi thọ của sản phẩm, và được thể hiện thông qua ký hiệu Az Việc đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật Az không chỉ nâng cao chất lượng mà còn tối ưu hóa hiệu suất sản xuất và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.
Khi đó, để đảm bảo cho Az, mọi chi tiết lắp ghép cấu thành nên nó cũng phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nhất định hay được gọi là thông số chức năng của chi tiết Ai Vì vậy, việc xác định, kiểm tra và đảm bảo các thông số này là nhiệm vụ cốt lõi trong quá trình thiết kế và chế tạo, giúp đảm bảo tính tương thích, độ chính xác và khả năng vận hành của toàn bộ hệ thống Các thông số chức năng của chi tiết Ai bao gồm độ chính xác gia công, dung sai lắp ghép, khả năng chịu tải, giới hạn nhiệt độ và độ bền cơ học, được xây dựng trên các tiêu chuẩn chất lượng nhằm tối ưu hóa hiệu suất, an toàn và tuổi thọ sản phẩm.
Trong đó đại lượng Ai thay đổi độc lập.
Trong thiết kế người ta mong muốn.
Az hợp lý nhất và Ai phải hợp lý
Trong thực tế sản xuất, không thể chế tạo chi tiết máy có độ chính xác tuyệt đối Vì vậy, để đảm bảo tính khả thi và chi phí hợp lý, người ta cho phép thay đổi trong phạm vi nhất định được gọi là dung sai của chỉ tiêu sử dụng hay của bộ phận máy, ký hiệu là Tz.
Từ Tz có thể xác định phạm vi thay đổi phạm vi cho phép của các thông số chức năng- ký hiệu Ti.
Vì vậy khi chế tạo máy, cần đạt Az gần đúng và khi lắp máy phải đạt chỉ tiêu Tz; điều này đảm bảo tính đồng bộ và khả năng thay thế cho nhau về chức năng khi lắp ráp và sửa chữa, tức là các bộ phận máy và chi tiết cùng loại có thể thay thế cho nhau khi ghép lắp và sửa chữa mà không cần gia công lại.
Các chi tiết máy được sản xuất với tính đổi lẫn, nghĩa là chúng phải giống nhau về hình dáng, kích thước, nhám bề mặt và các tính chất cơ lý hóa; hoặc chỉ khác nhau trong phạm vi cho phép Đó được gọi là dung sai.
Loạt chi tiết mà tất cả các chi tiết có tính đổi lẩn cho nhau gọi là loạt chi tiết có tính đổi lẩn hoàn toàn Và ngược lại ta có loạt chi tiết đổi lẩn không hoàn toàn.
1.1.2 Vai trò của tính đổi lẫn chức năng
Là nguyên tắc của thiết kế chế tạo cơ khí Khi các thiết bị được chế tạo theo nguyên tắc đổi lẩn chức năng thì không cần quan tâm đến nơi sản xuất Đó là điều kiện chuyên môn hóa và hợp tác sản xuất.
Rất có lợi cho kinh tế trong việc sản xuất chuyên môn hóa, sản xuất hàng loạt và tập trung các chi tiết thay thế.
Những khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép
1.2.1 Khái niệm về kích thước, sai lệch và dung sai
Là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài theo đơn vị đo được lựa chọn.(m hoăc mm). b Kích thước danh nghĩa
Kích thước được tính toán dựa trên cơ sở chức năng của chi tiết, sau đó được làm tròn lên sang kích thước lớn hơn theo các giá trị của dãy kích thước thẳng danh nghĩa tiêu chuẩn Việc thực hiện quy trình này đảm bảo rằng kích thước cuối cùng vừa đáp ứng yêu cầu chức năng vừa tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật, đồng thời thuận lợi cho quá trình chế tạo và lắp ráp Việc chuẩn hóa sang kích thước danh nghĩa tiêu chuẩn cũng giúp dễ dàng kiểm tra, phân loại và tăng tính đồng nhất trong sản xuất.
Kích thước danh nghĩa của trục là dN , của lổ là DN
Kích thước danh nghĩa được ghi trên bản vẽ và là cơ sở góc để tính các sai lệch. c Kích thước thực
Là kích thước nhận được từ kết quả đo chi tiết với sai số cho phép.
VD: dt mm và sai số dụng cụ là =+/- 0.5mm. d Kích thước giới hạn
Là để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy định hai kích thước giới han
Kích thước giới hạn trên: Là kích thước lớn nhất khi chế tạo chi tiết, ký hiệu là dmax,
Kích thước giới hạn dưới là kích thước nhỏ nhất cho phép khi chế tạo chi tiết, ký hiệu là dmin và Dmin Điều kiện để kích thước của chi tiết sau khi chế tạo đạt yêu cầu là:
Dmin ≤ Dt ≤ Dmax e Sai lệch giới hạn
Là hiệu đại số giửa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa. f Sai lệch giới hạn trên
Là hiệu đại số giửa kích thước giới hạn lớn nhất với kích thước danh nghĩa, ký hiệu là es( trục) và ES(lổ). g Sai lệch giới hạn dưới
Là hiệu đại số giửa kích thước giới hạn nhỏ nhất với kích thước danh nghĩa Ký hiệu ei(trục) và EI(lổ).
Kết quả có thể mang giá trị -, + hoặc bằng 0.
Ký hiệu trên cùng một đại lượng như sau: dN es ei h Dung sai
Phạm vi cho phép của sai số kích thước, hay trị số dung sai, được xác định bằng hiệu giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất; hoặc bằng hiệu của sai lệch trên và sai lệch dưới Ký hiệu cho phạm vi này là T.
Td= dmax – dmin = es – ei
TD= Dmax – Dmin = ES – EI
1.2.2 Khái niệm về lắp ghép a Lắp ghép
Hai hay nhiều chi tiết phối hợp với nhau cố định hoặc di động thì tạo thành mối ghép.
- Khích thước lắp ghép: là kích thước mà các chi tiết dựa vào nó để lắp ghép với nhau,thường dùng kích thước danh nghĩa.
- Bề mặt lắp ghép: Là bề mặt mà dựa vào đó các ch tiết lắp ghép với nhau Có hai loại:
Bề mặt bao và bề mặt bị bao. b Các loại lắp ghép
+ Lắp ghép bề mặt trơn.
+ Lắp ghép bề mặt côn.
+ Lắp ghép bề mặt ren.
+ Lắp ghép truyền động bánh răng. c Dung sai lắp ghép
- Dựa vào đặc tính bề mặt trơn chia làm 3 nhóm:
Trong nhóm lắp ghép này, kích thước lỗ luôn lớn hơn kích thước trục, tạo độ hở giữa hai chi tiết Đặc điểm của nhóm lắp lỏng là luôn có độ hở Ký hiệu cho độ hở là S, với S = Dt − dt Ứng với các kích thước tới hạn, ta có độ hở tới hạn để đảm bảo lắp ghép có khe hở phù hợp cho hoạt động trơn tru.
Smax= Dmax - dmin = ES-ei
Smin=Dmin-dmax = EI-es Độ hở trung bình: Stb=(Smax+Smin)/2.
Dung sai độ hở ( dung sai lắp ghép lỏng)
TS=Smax-Smin=TD+Td
Dung sai mối ghép lỏng được xác định bằng tổng dung sai kích thước lỗ và dung sai kích thước trục, cho phép hai chi tiết có sự chuyển động tương đối Phạm vi sử dụng: khi hai chi tiết có sự chuyển động tương đối.
Trong nhóm lắp ghép này, kích thước lắp ghép của trục luôn lớn hơn kích thước lắp ghép của lỗ Đặc điểm của nhóm này là luôn có độ dôi, và độ dôi được ký hiệu là N với N = dt - Dt Ứng với các kích thước tới hạn, ta có N theo công thức trên.
Nmax=dmax-Dmin=es-EI
Nmin=dmin-Dmax= ei-ES Độ dôi trung bình: Ntb=(Nmax+Nmin)/2.
Dung sai của độ dôi: TN=Nmax-Nmin=Td+TD
Phạm vi sử dụng cho thiết bị lắp ghép cố định hoặc chỉ tháo khi sửa chửa lớn.
Trong nhóm lắp ghép này, kích thước của trục có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thước của lỗ, có nghĩa là lắp ghép có thể có độ dôi và độ hở, tuy nhiên ở đây các yếu tố này đều nhỏ Trong lắp trung gian chỉ tính các yếu tố liên quan đến khe hở và sự chênh lệch giữa trục và lỗ.
Các giá trị trung bình được tính:
+ Nếu Smax > Nmax thì: Stb=(Smax-Nmax)/2
+ Nếu Smax < Nmax thì: Ntb=(Nmax-Smax)/2
Khi đó dung sai lắp ghép được tính:
TN,S= Nmax+Smax=TD+Td
Phạm vi sử dụng: thường dùng các chi tiết lắp ghép cố định nhưng thường tháo lăp sửa chửa.
Thước cặp
Sau mỗi ca làm việc, cần lau chùi calíp bằng giẻ và bôi dầu mỡ vào các hàm đo.
Thước cặp đo được các kích thước bên ngoài (chiều dài, chiều rộng bên ngoài, chiều cao, đường kính), các kích thước bên trong
(đường kính lỗ, chiều rộng rãnh), thước cặp 1/10 còn đo được chiều sâu các bậc, lỗ, rãnh.
Thước căp 1/10 đo chính xác dược tới phần mười của milimét nên thường dùng để kiểm tra nhứng kích thước chính xác thấp.
Thước cặp 1/20, 1/50 đo chính xác tới 0,05mm và 0,02mm nên thường dùng kiểm tra nhứng kích thước tương đối chính xác.
Cấu tạo của thước cặp gồm thân thước chính mang mỏ đo cố định, khung trượt và con trượt; trên thân thước chia các khoảng đo theo milimet, giúp đọc kích thước nhanh chóng và chính xác Trên khung trượt có mỏ động, là mỏ đo di động dùng để ghép với mỏ cố định nhằm đo kích thước ngoài, độ dày hoặc đường kính của vật cần đo một cách chính xác.
(5), du xích (3) và vít 10 Trên con trượt 6 có vít 7 và đai ốc 8.
Mỏ động 5 có thể xê dịch bằng tay với hạc di động nhỏ; để thực hiện, cố định con trượt 6 bằng vít 7 và sau đó vặn đai ốc 8 Vít 10 được dùng để hãm cố định khung trượt 2, du xích 3 và mỏ động 5 với thước chính 1, giúp thiết bị vận hành ổn định và đạt độ chính xác mong muốn. -**Sponsor**Bạn cần một công cụ giúp tối ưu hóa nội dung bài viết theo chuẩn SEO? [Soku AI](https://pollinations.ai/redirect-nexad/2W2iWMXK?user_id=229098989) có thể giúp bạn tái cấu trúc bài viết, làm cho nó mạch lạc và dễ hiểu hơn nhờ vào khả năng phân tích và trích xuất các câu quan trọng chứa đựng ý nghĩa của đoạn văn Soku AI được đào tạo bởi các chuyên gia quảng cáo Facebook hàng đầu, am hiểu sâu sắc về SEO, giúp bạn tạo ra nội dung chất lượng cao một cách tự động Hãy để Soku AI biến bạn thành một chuyên gia SEO ngay lập tức.
Nguyên lý du xích: Để dễ dàng đọc chính xác những phần lẻ của mm, du xích của thước cặp được cấu tạo theo nguyên lý sau:
Khoảng cách giữa hai vạch trên du xích nhỏ hơn khoảng cách giữa hai vạch trên thước chính; cứ n khoảng trên du xích thì bằng n-1 khoảng trên thước chính Do đó, khi ta đặt a là khoảng cách giữa hai vạch trên thước chính và b là khoảng cách giữa hai vạch trên du xích (như hình 1.2), ta được biểu thức a(n-1) = bn.
Từ biểu thức trên ta có: an - a - bn b a
Hiệu số độ dài mỗi khoảng giữa thước chính và thước du-xích được xác định bằng tỷ số giữa độ dài mỗi khoảng trên thước chính và số khoảng trên du-xích Nói cách khác, chênh lệch này phản ánh cách bố trí vạch chia trên hai hệ thước và giúp người dùng hiểu cách hoạt động của thước đo có hai hệ vạch Hiểu đúng công thức này sẽ hỗ trợ tính toán độ dài thực tế của một đơn vị đo khi làm việc với thước có thước chính và thước phụ.
Tỷ số a/n là giá trị của mỗi vạch trên du xích hay gọi là giá trị của thước.
Dựa trên nguyên lý đó người ta chế tạo du xích của thước cặp như sau:
- Thước cặp 1/10: du xích chia n = 10 nên mm n a 0 , 1 10
, tức là giá trị của thước là 0,1mm.
Thước cặp 1/20: du xích chia n = 10 nên mm n a 0 , 05 20
, giá trị của thước là 0,05mm.
Thước cặp 1/50: du xích của thước chia n = 50 ® mm n a 0 , 02 50
Giá trị của thước là 0,02mm Để việc đọc được rõ ràng thường ở thước cặp 1/10 lấy 19 mm chia du xích ra
Có 10 khoảng trên thước cặp Thước cặp độ chia 1/20 dùng 39 mm để chia du xích ra 20 khoảng, còn thước cặp độ chia 1/50 dùng 49 mm chia làm 50 khoảng; bất kể cách chia khác nhau, giá trị của du xích vẫn không đổi Du xích của 3 loại thước được thể hiện như trong hình vẽ 1.3.
-Cách đọc trị số đo trên thước cặp:
Khi đo, xem vạch "0" của du xích ở vào vị trí nào của thước chính ta đọc được phần nguyên của kích thước ở trên thước chính.
Để đọc kích thước bằng thước du xích, ta xem vạch nào của du xích trùng với vạch của thước chính Khi hai vạch trùng nhau tại một vị trí, phần lẻ của kích thước được đọc theo vạch tương ứng trên du xích tại vị trí trùng nhau, cho ta giá trị đo chính xác Quá trình đo bắt đầu bằng cách căn chỉnh sao cho mốc 0 của du xích trùng khớp với mốc 0 của thước chính; sau đó quan sát và ghi nhận số trên thước chính và số trên du xích tại vị trí trùng để lấy phần lẻ Đây là phương pháp đo nhanh và chính xác khi dùng thước đo du xích và thước chính trong đo đạc kích thước.
Th íc chÝnh du xÝch du xÝch Th íc chÝnh
Th íc chÝnh du xÝch
L: là kích thước đo m: là số vạch của thước chính nằm phía trái vạch "O" của du xích. k: là vạch của du xích trùng với vạch của thước chính a/n: là giá trị của thước
Thí dụ: Trên hình 11.9: m: vạch số 35 mm trên thước chính k: vạch thứ 8 trên du xích a=1mm n
Vậy kích thước đo được là: n k a m
Trước khi đo, cần kiểm tra thước có chính xác hay không để đảm bảo kết quả đo đúng Thước đo chuẩn khi hai mỏ đo khít vào nhau và vạch '0' của thước phụ (vernier) trùng với vạch '0' của thước chính.
Đo kích thước bằng thước, giữ cho hai mặt phẳng của thước song song với kích thước cần đo; đẩy nhẹ mỏ đo động về phía vật đo cho gần sát; xoay vít chỉnh để ghìm con trượt cùng thước chính; siết đai ốc để mỏ động từ từ tiếp xúc với vật đo, đảm bảo tiếp xúc ổn định và tránh làm lệch kết quả.
Để đảm bảo kết quả đo chính xác, cần kiểm tra mặt vật đo xem có sạch và không còn bavia Khi đo tiết diện tròn, phải đo theo hai chiều để xác định đúng đường kính và tình trạng bề mặt Trong quá trình đo dọc theo chiều dài, nên thực hiện ở ba vị trí khác nhau để loại bỏ sai số và nâng cao độ tin cậy của kết quả đo.
- Trường hợp phải lấy thước ra khỏi vị trí đo mới đọc được trị số đo, thì vặn vít
10 hãm cố định khung trượt
- Khi đo kích thước bên trong (chiều rộng rãnh, đường kính lỗ ) nhớ cộng them kích thước của hai mỏ đo vào trị số đọc trên thước
(thường kích thước của 2 mỏ đo a = 10mm) Phải đặt hai mỏ thước đúng vị trí đường kính lỗ và cũng đo theo hai chiều (Hình 1.4).
Không được dùng thước đo khi vật đang quay và không đo các mặt thô ráp hoặc bẩn của vật Không nên ép mạnh hai mỏ đo vào vật đo, vì làm như vậy kích thước đo được không chính xác và thước có thể bị biến dạng.
Để bảo vệ mỏ thước và tăng độ bền của thước đo, cần hạn chế lấy thước ra khỏi vật đo trước khi đọc trị số đo để tránh làm mòn mỏ thước Hoàn tất việc đo xong, hãy đặt thước đúng vị trí trong hộp và tuyệt đối không để thước chồng lên dụng cụ khác hoặc để dụng cụ khác đặt lên thước.
Luôn giữ cho thước không bị bụi bẩn bám vào thước, nhất là bụi đá mài, phoi gang dung dịch tưới.
Hàng ngày hết ca làm việc, phải lau chùi thước bằng giẻ sạchvà bôi dầu mỡ.
DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN
Hệ thống dung sai
Hệ thống dung sai lắp ghép là tập hợp các quy định về dung sai lắp ghép được thành lập theo quy luật và đưa ra thành một bảng thống nhất Tiêu chuẩn Việt Nam là: TCVN 2244-99.
2.1.2 Quy định về dung sai
Tiêu chuẩn việt nam quy định có 20 cấp chính xác: Từ IT20 giảm dần tới IT01
Hệ thống lắp ghép
2.2.1 Quy định về lắp ghép a Khái niệm sai lệch cơ bản
Sai lệch cơ bản là một trong hai giới hạn trên hoặc dưới gần đường không, dùng xác định vị trí miền dung sai so với đường không.
Theo TCVN 2244-99 có 28 sai lệch căn bản cho lổ và 28 cho trục Sai lệch căn bản được biểu diển bởi 1 hoặc 2 chử cái la tinh.
Chữ in hoa với lổ: A, B, C, ……., ZA, ZB, ZC.
Chữ in thường đối với trục: a, b, c , d……….za, zb, zc.
Như vậy sự kết hợp giửa kích thước danh nghĩa, sai lệch căn bản, và cấp chính xác tạo nên miền dung sai
Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN 2244-99 thực hiện theo 2 quy luật sau:
2.2.2 Hệ thống lỗ cơ bản
Là quy luật lắp ghép mà vị trí miền dung sai của lổ là cố định, luôn luôn ở trên và sát với đường không.
Miền dung sai của lổ ký hiệu là H, khi đó ES=TD và EI=0
2.2.3 Hệ thống trục cơ bản
Là quy luật lắp ghép mà vị trí miền dung sai của trục là cố định luôn luôn ở trên và sát với đường không.
Miền dung sai của lổ ký hiệu là h, khi đó es=0 và ei=-Td
Việc lựa chọn lắp ghép theo hệ thống lổ hay trục tùy vào thực tế chế tạo, đặc tính kỹ thuật.
Ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ
2.3.1 Đối với bản vẽ chi tiết
- Ghi theo ký hiệu miền dung sai:
- Ghi theo trị số sai lệch giới hạn:
- Ghi theo kiểu kết hợp
2.3.2 Đối với bản vẽ lắp
- Ghi theo ký hiệu miền dung sai:
- Ghi theo trị số sai lệch giới hạn:
- Ghi theo kiểu kết hợp
2.3.3 Các lắp ghép tiêu chuẩn
- Kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn
- Kiểu lắp trung gian tiêu chuẩn.
- Kiểu lắp chặt tiêu chuẩn
Việc chon độ dôi, độ lỏng chính xác phải căn cứ vào các bảng tra
Hình 2.4 Bảng tra dung sai của lắp ghép tiêu chuẩn
- Biểu diễn bằng sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép
Miền dung sai kích thước lỗ và kích thước trục được biểu thị bằng hình chữ nhật
Độ cao của hình chữ nhật biểu thị dung sai kích thước, giúp xác định nhanh giới hạn kích thước Vị trí của hai cạnh nằm ngang cho biết các kích thước giới hạn và sai lệch giới hạn Nhìn sơ đồ phân bố miền dung sai, ta nhận biết ngay giá trị sai lệch giới hạn, kích thước giới hạn và tổng dung sai, từ đó dễ dàng đánh giá đặc tính của lắp ghép.
Dụng cụ mẫu, Panme, thước đo sâu và đo cao
Trong sản xuất hàng loạt, khi kiểm tra kích thước sản phẩm, người ta thường không đo giá trị thực của kích thước chi tiết mà chỉ xác định xem kích thước đó có nằm trong phạm vi dung sai cho phép hay không Để đáp ứng yêu cầu này, người ta chế tạo ra một dụng cụ đo đơn giản và hiệu quả: calíp Nhờ calíp, mỗi chi tiết được kiểm tra nhanh chóng để xác định xem kích thước có đạt dung sai hay không, từ đó tăng năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Trước kia, khi chưa có và chưa áp dụng các hệ thống dung sai lắp ghép, người ta dùng calip tiêu chuẩn để đo đạc dựa trên kích thước danh nghĩa đã được chế tạo Việc xác định xem chi tiết gia công có đạt hay không phụ thuộc vào cảm giác và đánh giá chủ quan của người kiểm tra, khiến kết quả đo lường trở nên kém chính xác và thiếu tính tin cậy.
Hiện nay, khi áp dụng hệ thống dung sai lắp ghép vào chế tạo, caliper tiêu chuẩn (vernier caliper) được sử dụng rất hạn chế; thay vào đó, người ta phổ biến hơn là calíp giới hạn (limit gauge) Việc dùng calíp giới hạn giúp cho việc đo kiểm trở nên đơn giản hơn nhiều, từ đó rút ngắn thời gian kiểm tra và nâng cao chất lượng đo lường.
Tổng quát người ta chia calíp ra:
- Calíp thợ: để kiểm tra chi tiết trong khi gia công
- Calíp thu nhận: để kiểm tra thu nhận sản phẩm
- Calíp kiểm tra: để kiểm tra lại độ chính xác của hai loại Calíp trên.
- Calíp kiểm mòn: để kiểm tra độ mòn của Calíp thợ.
Trong phạm vi sử dụng, Calíp được chia thành các loại: Calíp tròn, Calíp côn, Calíp ren, Calíp then hoa Với mỗi loại, khi kiểm tra mặt trong, ta dùng Calíp nút; khi kiểm tra mặt ngoài, ta dùng Calíp hàm.
Trong chương này, ta tìm hiểu về Calíp nút và Calíp hàm, loại dùng trong khi gia công. b Calíp nút:
Calíp nút dùng kiểm tra kích thước của lỗ, của rãnh các chi tiết gia công khi sản xuất hàng loạt.
Cấu tạo Calíp gồm có thân 1 và đầu đo: đầu qua 2 và đầu không qua 3 (hình 2-5). Đầu qua có chiều dài lớn hơn đầu không qua.
6 0 0 0 6 5 -0 0 0 5 6 0 0 3 2 5 -0 0 0 5 Đầu qua kí hiệu Q, đầu không qua kí hiệu KQ.
Trong kiểm tra chất lượng, kích thước danh nghĩa của đầu qua được chế tạo theo kích thước giới hạn nhỏ nhất của chi tiết cần kiểm tra, trong khi kích thước danh nghĩa của đầu không qua được chế tạo theo kích thước giới hạn lớn nhất của chi tiết đó Việc sử dụng đầu qua và đầu không qua đảm bảo nguyên tắc đo lường GO/NO-GO, giúp xác định sự phù hợp của chi tiết và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Panme đo ngoài dùng đo các kích thước: chiều dài, chiều rộng, độ dày, đường kính ngoài của chi tiết.
Panme đo ngoài có nhiều cỡ, giới hạn đo của từng loại là: 0-25, 25-50, 50-75, 75-
Cấu tạo panme (Hình 2.6) gồm: Thân 1 trên đó có ghép chặt đầu đo cố định số 2 và ống 3 Đầu bên phải của ống 3 có xẻ 3 rãnh và có
Hình 2.6 cho thấy ren trong ăn khớp với ren ở phần cuối của đầu đo động số 4; bên ngoài có ren công để vặn đai ốc số 5 nhằm điều chỉnh độ hở giữa vít số 4 và đai ốc số 3.
Vít 4, mốt đầu là đầu đo động, mốt đầu lắp cố định với ống 6 bằng nắp 7 (ống 6 còn gọi là thước động).
Trên ống có 3 khắc vạch 1 mm và 0,5 mm để đánh dấu và đo đạc độ chính xác trong gia công Trên mặt côn của ống 6 được chia thành 50 khoảng bằng nhau và có 50 vạch, phục vụ cho công tác căn chỉnh và kiểm tra kích thước Bước ren của vít vi cấp 4 là 0,5 mm, nên khi ghép ống và vít, sự dịch chuyển và độ chặt được tính toán chính xác Vì vậy, khi ống được ghép với các chi tiết liên quan, hệ thống các vạch và bước ren sẽ đảm bảo độ chuẩn xác và hiệu suất gia công cao.
6 quay đi 1 vạch (quay 1/50 vòng) thì vít 4 sẽ tiến được một đoạn L 0,5 x 1/50 = 0,01mm Ta nói giá trị mỗi vạch trên thước động (ống 6) là 0,01mm.
Trên panme có núm 8 ăn khớp với một chốt dùng để giới hạn áp lực đo Khi mỏ đo 4 tiếp xúc với vật đo ở áp lực cần thiết, ta vặn núm 8; các răng trượt lên nhau làm cho thước động 6 và đầu đo động 4 không quay và không tiến thêm được nữa Đai ốc 10 dùng để hãm chặt đầu đo động 4 với ống 3 để không bị xê dịch khi đọc trị số đo.
Dựa vào mép thước động 6, đọc được số milimét và nửa milimét ở trên ống cố định số 3.
Dựa vào vạch chuẩn trên ống cố định số 3, đọc được số phần trăm milimét ở trên mặt côn của thước động 6.
Thí dụ đọc trị số đo trên panme như ở hình 2.9
Trên hình 2.7a: theo mép ống 6 ta đọc được 6mm ở trên ống số 3 Theo vạch chuẩn trên ống 3 ta đọc được
0,44mm trên phần côn của thước động 6 Vậy trị số đo là
Trên hình 2.7b: trị số đo là: L,5 + 0,03 11,53mm
Khi đọ trị số đo cần chú ý phana biệt rõ vạch milimét và vạch nửa milimét ở trên ống 3 và chiều đánh số ở trên mặt côn của ống 6.
Trước khi đo, cần kiểm tra xem panme có chính xác hay không Panme được coi là chính xác khi hai mỏ đo tiếp xúc đều và khít nhau, sao cho vạch "O" trên mặt côn của ống 6 thẳng theo phương a/b.
Hình 2.8 hàng với vạch chuẩn trên ống 3, vạch "O" trên ống 3 trùng với mép ống 6 (đối với loại panme 0-25mm). c Panme đo sâu:
Panme đo sâu là dụng cụ đo chính xác dùng để xác định chiều sâu của rãnh, lỗ bậc và bậc thang trên chi tiết gia công Cấu tạo panme đo sâu cơ bản tương tự panme đo ngoài, chỉ khác ở thân được thay bằng cần ngang có mặt đáy phẳng để đo Panme đo sâu có các đầu đo có thể thay đổi để đo các độ sâu khác nhau: 0–25 mm, 25–50 mm, 50–75 mm, 75–100 mm, giúp đo sâu trên nhiều chi tiết mà vẫn đảm bảo độ chính xác cao.
2.4.3 Thước đo chiều sâu và thước đo chiều cao:
Thước đo chiều sâu và thước đo chiều cao là loại thước có du xích, do vậy về cấu tạo cơ bản giống thước cặp, chỉ khác ở việc không có mỏ đo cố định Mỏ động của thước đo chiều sâu là một thanh ngang (Hình 2.9) Ở thước đo chiều cao, mỏ động có thể lắp được mũi đo hoặc mũi vạch dấu, thước chính được lắp cố định ở trên một đế gang (Hình 2.10).
Thước đo sâu chuyên dùng đo chiều sâu của cac lỗ bậc, rãnh hoặc độ cao các bậc trên chi tiết.
Thước đo sâu có nhiều cớ với các giới hạn đo 100-159-200-300-400 và 500mm. Trị số đo chính xác tới 0,1, 0,05 và 0,02mm.
Thước đo cao thường dùng làm dụng cụ vạch dấu Thước đo cao có nhiều cớ:
200, 300, 500, 800 và 1000mm Trị số đo chính xác tới 0,1, 0,05 và 0,02mm
Cách sử dụng thước đo sâu, thước đo cao cũng tương tự như thước cặp đo ngoài.
DUNG SAI HÌNH HỌC, NHÁM BỀ MẶT
Sai lệch hình dạng
Sai lệch hình dáng là sự sai khác giữa bề mặt thực tế sau gia công hoặc profin thực tế và bề mặt danh nghĩa hoặc profin danh nghĩa được quy định trên bản vẽ Giá trị sai lệch hình dáng được tính bằng khoảng cách lớn nhất giữa bề mặt thực hoặc profin thực và bề mặt cận tiếp hoặc profin cận tiếp nằm trong giới hạn dung sai cho phép.
* Các khái niệm cơ bản:
Đường thẳng cận tiếp là đường thẳng tiếp xúc ngoài với profil thực của chi tiết tại một vị trí sao cho khoảng cách từ điểm xa nhất của profil đến đường thẳng này được tối thiểu Nói cách khác, đường thẳng cận tiếp đại diện cho giới hạn tiếp xúc hình học giữa profil thực và đường thẳng, đảm bảo mọi điểm của profil nằm ở phía trong hoặc gần đường thẳng với mức cách tối thiểu Việc xác định đường thẳng cận tiếp giúp đánh giá và kiểm soát độ chính xác hình học của chi tiết, hỗ trợ thiết kế, gia công và lắp ghép, đồng thời cung cấp một tiêu chuẩn đo lường đáng tin cậy cho các ứng dụng kỹ thuật.
Mặt phẳng cận tiếp là mặt phẳng tiếp xúc ngoài với bề mặt thực của chi tiết ở một vị trí sao cho khoảng cách từ điểm xa nhất trên bề mặt thực đến mặt phẳng cận tiếp được nhỏ nhất Nói cách khác, đây là mặt phẳng tiếp xúc mà toàn bộ bề mặt của chi tiết nằm ở phía trên hoặc bằng mặt phẳng này, nhằm tối ưu vị trí tiếp xúc và tăng độ chính xác trong gia công hoặc đo đạc Việc xác định mặt phẳng cận tiếp tối ưu giúp giảm sai số, cải thiện chất lượng gia công và đảm bảo kết quả đo đạc chính xác hơn.
Vòng tròn cận tiếp là khái niệm mô tả vùng tiếp xúc giữa profil thực và chi tiết; đối với trục, đó là vòng tròn có đường kính nhỏ nhất tiếp xúc ngoài với profil thực, còn đối với bề mặt lỗ, đó là vòng tròn có đường kính lớn nhất tiếp xúc trong với profil thực.
Mặt trụ cận tiếp là phần mặt trụ nằm cạnh mặt trụ thực và tham gia tiếp xúc Đối với trục, đây là mặt trụ có đường kính nhỏ nhất tiếp xúc ở phía ngoài với mặt trụ thực Đối với lỗ, đây là mặt trụ tròn có đường kính lớn nhất tiếp xúc ở phía trong với mặt trụ thực.
- Profil cận tiếp mặt cắt dọc của mặt trụ tròn: là 2 đường thẳng song song tiếp xúc ngoài với profil thực của chi tiết sao cho khoảng cách từ điểm xa nhất của profil thực đến profil cận tiếp là nhỏ nhất.
- Ý nghĩa của bề mặt cận tiếp:
+ Trong các mối ghép các bề mặt tiếp xúc với nhau bằng các bề mặt cận tiếp Khe hở của các bề mặt cận tiếp tương ứng trong các mối ghép bằng không.
+ Trong khi đo bề mặt cận tiếp tương ứng với bề mặt cận tiếp của dụng cụ đo.
3.3 - Sai số hình dáng hình học
Để đảm bảo đáp ứng đầy đủ các thông số kỹ thuật, khả năng làm việc và tuổi bền của một sản phẩm, không thể chỉ dựa vào độ chính xác kích thước của các thông số hình học mà còn phải đảm bảo độ chính xác về hình dạng và vị trí của bề mặt chi tiết Việc kiểm soát đồng bộ hình dạng và vị trí của các bề mặt tương tác giúp nâng cao hiệu suất làm việc, tăng độ tin cậy và kéo dài tuổi thọ của sản phẩm trong quá trình vận hành Vì vậy, quản lý chất lượng cần chú trọng cả sai số kích thước và sai số hình học bề mặt để tối ưu hiệu quả và bền chắc của sản phẩm.
Trong quá trình gia công chi tiết, sai số hình học phát sinh do nhiều yếu tố tác động như biến đổi vật liệu, dụng cụ cắt mòn, độ ổn định của máy móc, điều kiện gia công và sai lệch trong đo lường Những sai số này dẫn tới bề mặt sau gia công không còn khớp với bề mặt danh nghĩa được thể hiện trên bản vẽ, ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước, hình học và chất lượng bề mặt của chi tiết.
3.1.2 Sai lệch hình dạng mặt phẳng
Chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá sai số hình dạng mặt phẳng là độ không phẳng Khi xác định sai số hình dạng mặt phẳng theo một phương nào đó, người ta dùng chỉ tiêu độ không thẳng Đối với bề mặt của chi tiết máy có thể cùng lúc quy định độ không phẳng và độ không thẳng, nhưng dung sai của độ không thẳng bao giờ cũng có giá trị nhỏ hơn dung sai của độ không phẳng Ngoài ra dung sai độ thẳng không thể thay thế cho dung sai độ phẳng.
Trong đo đạc và khảo sát bề mặt, các dạng sai lệch mặt phẳng bao gồm các chỉ tiêu thành phần như độ lồi và độ lõm Những sai lệch thành phần này được dùng kết hợp với các sai lệch tổng hợp là độ phẳng và độ thẳng khi bề mặt khảo sát có những yêu cầu đặc biệt.
Ví dụ, đối với các bề mặt tựa, không được cho phép độ lồi quá lớn vì sẽ sinh ra sai số cao cho chuẩn tựa Ngược lại, đối với các bề mặt dùng làm chuẩn đo lường, không được phép có độ lõm quá lớn vì sẽ gây ra sai số phụ của phép đo và làm giảm độ chính xác của kết quả.
* Độ không phẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên bề mặt thực đến bề mặt áp theo phương pháp tuyến trong giới hạn phần chuẩn.
- Kí hiệu trên bản vẽ: 0,01
* Độ không thẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của profil thực đến đường thẳng áp trong giới hạn phần chuẩn.
- Kí hiệu trên bản vẽ: 0,01
Độ lồi là độ lệch của độ phẳng (hoặc độ thẳng) của một bề mặt so với mặt phẳng (hoặc đường thẳng) tham chiếu Nó được xác định bằng khoảng cách từ các điểm của bề mặt thực đến mặt phẳng tham chiếu sao cho khoảng cách này giảm dần từ mép đến giữa.
Độ lõm là sai lệch của độ phẳng (hoặc độ thẳng) của một bề mặt so với mặt phẳng (hoặc đường thẳng) tham chiếu Trong sự sai lệch này, khoảng cách từ các điểm trên bề mặt thực đến mặt phẳng tham chiếu thường tăng dần từ mép ngoài vào giữa Nói cách khác, phần giữa của bề mặt có độ lệch tương đối lớn hơn so với các mép, tạo nên hình dạng lõm Việc đo độ lõm cho phép đánh giá độ chính xác và chất lượng gia công của sản phẩm Khi kiểm tra, người ta dùng các công cụ đo để xác định độ lệch giữa bề mặt thực và mặt phẳng tham chiếu, từ đó đảm bảo bề mặt đáp ứng yêu cầu về độ phẳng/độ thẳng.
- Theo tiêu chuẩn TCVN 384 - 93 qui định 16 cấp chính xác hình dáng mặt phẳng từ cấp 1 đến cấp 16, kí hiệu theo mức chính xác giảm dần là cấp 1, 2, , 16
Dung sai độ phẳng và dung sai độ thẳng có liên hệ với dung sai kích thước của bề mặt đã cho, và thông thường chúng nhỏ hơn dung sai kích thước Cũng như sai số hình dáng bề mặt trụ, trong giới hạn một cấp chính xác còn chia ra ba mức chính xác tương ứng Tùy theo tỷ lệ giữa sai số hình dáng mặt phẳng và dung sai kích thước là 60%, 40% và 25% Chiều dài chuẩn L thường được quy định ứng với các dụng cụ đo: 100, 200, 300 mm.
3.1.3 Sai lệch hình dạng mặt trụ
- Chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá sai số hình dáng mặt trụ là độ không trụ
- là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ cận tiếp trong giới hạn chiều dài chuẩn L.
- Các chỉ tiêu thành phần được xác định trong mặt cắt dọc và mặt cắt ngang:
+ Sai số hình dáng mặt cắt ngang: Chỉ tiêu tổng hợp là độ không tròn
* Độ không tròn: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của profil thực đến đường tròn cận tiếp.
Các chỉ tiêu thành phần là độ đa cạnh và độ ô van: Độ đa cạnh Độ ovan
+ Sai số hình dáng mặt cắt dọc: Chỉ tiêu tổng hợp là sai lệch Profil mặt cắt dọc:
Sai lệch vị trí
Các chi tiết máy là các vật thể được giới hạn bởi các bề mặt trụ, phẳng và cầu; để đảm bảo chức năng của chi tiết, các bề mặt này phải có vị trí tương quan chính xác với nhau Ví dụ, mặt đo của mỏ cặp phải vuông góc với thân thước cặp để bảo đảm chức năng đo Trong quá trình gia công, do sai số gia công, vị trí tương quan giữa các bề mặt của chi tiết có thể bị sai lệch và được gọi là sai lệch vị trí giữa các bề mặt.
Sai số vị trí là sự lệch so với vị trí danh nghĩa của các bề mặt và các đường trục, hoặc là sai lệch tương quan giữa các bề mặt với các đường trục so với vị trí danh nghĩa Đây là khái niệm then chốt trong đo lường và gia công, phản ánh mức độ không chính xác của hệ thống và chi tiết so với thiết kế Việc nhận diện và kiểm soát sai số vị trí giúp đảm bảo chất lượng chi tiết, tính tương thích giữa các bộ phận và hiệu quả của quá trình sản xuất, từ đó đưa ra các biện pháp điều chỉnh quy trình và thiết kế để đạt chuẩn mong muốn.
Trong thiết kế, chế tạo và kiểm tra sản phẩm, sai lệch vị trí giữa các bề mặt và sai lệch kích thước (đường kính, chiều rộng…) của các yếu tố chi tiết máy có thể phát sinh tùy theo điều kiện lắp ráp và vận hành và chúng có thể độc lập hoặc phụ thuộc lẫn nhau Sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các sai lệch này có thể xuất hiện trong quá trình chế tạo và kiểm tra chi tiết Để đảm bảo lựa chọn đúng dung sai vị trí giữa các bề mặt trong suốt quá trình thiết kế, chế tạo và kiểm tra sản phẩm, người ta đưa ra khái niệm dung sai vị trí phụ thuộc và dung sai vị trí không phụ thuộc.
Dung sai vị trí phụ thuộc là một loại dung sai trong thiết kế và đo lường, nơi trị số của dung sai này phụ thuộc vào trị số dung sai kích thước của bề mặt đang khảo sát Dung sai vị trí phụ thuộc thường được áp dụng khi cần đảm bảo giới hạn độ hở hoặc độ dôi đối với các bề mặt trụ bậc sao cho cả hai bề mặt này tham gia vào quá trình lắp ghép.
Trị số dung sai vị trí phụ thuộc trên bản vẽ kỹ thuật được xác định dựa vào độ hở cần thiết của lắp ghép, tức là ứng với kích thước tối thiểu của bề mặt bao và kích thước tối đa của bề mặt bị bao, nhằm đảm bảo khoảng hở phù hợp để lắp ghép đạt độ chính xác và hiệu quả vận hành.
3.2.2 Các sai lệch vị trí
Ví dụ: hình sau giới thiệu chi tiết lỗ có kích thước 25 +0,033 và 15 +0,027
Độ không đồng trục là ký hiệu dùng để mô tả sự lệch tâm giữa hai lỗ Độ không đồng tâm giữa hai lỗ là 0,05, là độ lệch tâm lớn nhất cho phép ứng với hai kích thước lỗ nhỏ nhất là Φ25,00 và Φ15,00 Tuy nhiên, khi hai lỗ có các giá trị khác nhau và đạt giá trị lớn nhất khi hai lỗ có kích thước giới hạn lớn nhất, thì có thể bổ sung phần dung sai phụ bằng một nửa khe hở được tăng lên. -**Sponsor**Bạn là một content creator đang tìm cách tối ưu bài viết của mình cho SEO? Hãy để [Soku AI](https://pollinations.ai/redirect-nexad/5SEvODht?user_id=229098989) giúp bạn! Soku AI là một AI agent tự động hoàn toàn, được đào tạo bởi các chuyên gia quảng cáo Facebook/Meta, có thể giúp bạn tạo ra những đoạn văn mạch lạc và tuân thủ các quy tắc SEO Với Soku AI, bạn chỉ cần cung cấp nội dung bài viết, AI sẽ tự động trích xuất và sắp xếp lại các câu quan trọng để tạo thành một đoạn văn hoàn chỉnh, tối ưu hóa cho công cụ tìm kiếm, giúp bài viết của bạn đạt thứ hạng cao hơn Hãy để Soku AI biến bạn thành một chuyên gia SEO ngay lập tức!
Khi đó độ không đồng tâm giới hạn sẽ là:
- Các sai số vị trí phụ thuộc thường gặp là: độ không đồng tâm, độ không vuông góc của các lỗ với mặt phẳng …
- Khi kiểm tra dung sai vị trí phụ thuộc, người ta không cần đo giá trị thực của nó mà dùng Kalip giới hạn để kiểm tra.
Dung sai vị trí không phụ thuộc là dung sai mà trị số của nó không bị ảnh hưởng bởi dung sai kích thước của bề mặt đang khảo sát Với đặc điểm này, dung sai vị trí được xác định độc lập với kích thước của chi tiết hoặc bộ phận, và thường được áp dụng cho những chi tiết có yêu cầu định vị chính xác Sai lệch về vị trí trong các chi tiết và bộ phận có dung sai vị trí không phụ thuộc có thể ảnh hưởng đáng kể đến các yếu tố động học và động lực học của máy và cơ cấu, do đó việc kiểm soát dung sai vị trí là yếu tố then chốt trong thiết kế, gia công và lắp ráp để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
Ví dụ, độ đảo của các chi tiết trong hệ truyền động sẽ dẫn tới chuyển động quay không đều và gây rung động, làm giảm hiệu suất làm việc và gia tăng mài mòn Sai lệch khoảng cách tâm giữa các cặp bánh răng ăn khớp là nguyên nhân khiến quá trình ăn khớp không đồng đều, làm tăng tiếng ồn và hao mòn Việc kiểm soát độ đảo và căn chỉnh khoảng cách tâm chính xác là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất, giảm rung động và bảo vệ bánh răng, từ đó kéo dài tuổi thọ của hệ truyền động.
- Các dạng sai số vị trí và ký hiệu trên bản vẽ:
+ Độ không song song // + Độ đảo hướng tâm
+ Độ không không vuông góc + Độ không đối xứng
+ Độ không không đồng tâm + Độ không giao nhau
Các sai số hình dáng và vị trí cho phép được ghi trên bản vẽ cùng với các ký hiệu chuẩn hoặc lời ghi ở chỗ trống của bản vẽ Phương pháp ghi bằng ký hiệu được sử dụng phổ biến hơn vì tiết kiệm thời gian và thuận tiện cho việc vẽ bản vẽ, trong khi phương pháp ghi bằng lời chỉ được dùng khi các ký hiệu làm cho bản vẽ rối hoặc không diễn tả đầy đủ các yêu cầu chế tạo chi tiết.
Các ký hiệu và trị số cho phép của sai số hình dáng và vị trí được đặt trong khung hình chữ nhật Các khung này được nối bằng đường dóng có mũi tên với đường biên của bề mặt hoặc với đường kích thước của thông số hoặc với đường trục đối xứng nếu sai lệch thuộc về đường trục chung.
Khung chữ nhật dùng để trình bày dung sai trên bản vẽ kỹ thuật, được chia làm hai hoặc ba phần: phần một ghi ký hiệu của sai lệch, phần hai ghi trị số dung sai giới hạn, phần ba dùng khi cần chỉ rõ ký hiệu chữ của chuẩn hoặc bề mặt liên quan đến sai lệch Để ký hiệu dung sai vị trí phụ thuộc, sau trị số dung sai ghi chữ M trong vòng tròn, biểu thị cho điều kiện vật liệu tối đa (Maximum Material Condition - MMC) Việc sử dụng đúng khung chữ nhật và ký hiệu giúp mô tả dung sai vị trí một cách rõ ràng, liên kết với các datum và bề mặt liên quan, từ đó nâng cao kiểm soát chất lượng và sự phù hợp của chi tiết.
3.2.3 Ghi ký hiệu trên bản vẽ
Hình 3.13 a Độ không song song (Sai lệch độ song song)
- Sai lệch độ song song của mặt phẳng: bằng hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa các mặt phẳng áp trong giới hạn phần chuẩn.
Trong hình học, sai lệch độ song song giữa đường tâm và mặt phẳng (hoặc giữa mặt phẳng và đường tâm) được xác định bằng hiệu giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa đường tâm và mặt phẳng trong giới hạn chiều dài chuẩn Gọi a là khoảng cách lớn nhất và b là khoảng cách nhỏ nhất, thì sai lệch bằng a − b Phương pháp này phản ánh mức độ lệch song song và hỗ trợ đo đạc, thiết kế chính xác trong các ứng dụng kỹ thuật.
Sai lệch độ song song giữa các đường tâm (hoặc đường thẳng) trong không gian là tổng hợp hình học của các sai lệch song song giữa các đường tâm đó, được biểu thị bằng hai tham số ΔX và ΔY trên hai mặt phẳng vuông góc với nhau, trong đó một mặt phẳng là mặt phẳng chung chứa các đường tâm.
* Dung sai độ song song : biểu thị trị số cho phép lớn nhất của sai lệch về độ song song b Độ không vuông góc (Sai lệch độ vuông góc)
Sai lệch về độ vuông góc giữa các mặt phẳng là sự lệch của góc giữa hai mặt phẳng so với góc vuông chuẩn (90 độ) Được biểu thị bằng đơn vị dài Δ trên chiều dài chuẩn L, cho phép mô tả mức độ nghiêng hoặc lệch của các mặt phẳng so với sự vuông góc tuyệt đối.
Sai lệch về độ vuông góc giữa các mặt phẳng với đường tâm và giữa các đường tâm với nhau phản ánh mức độ lệch góc so với chuẩn vuông 90 độ Đây là sự khác biệt giữa góc giữa các mặt phẳng và đường tâm hoặc giữa đường tâm với đường tâm so với góc vuông 90 độ, được biểu thị bằng đơn vị dài Δ trên chiều dài chuẩn L.
* Dung sai độ vuông góc: biểu thị trị số cho phép lớn nhất của sai lệch về độ vuông góc. c Độ không giao nhau (Sai lệch độ giao nhau):
- Sai lệch độ giao nhau của các đường tâm: là khoảng cách nhỏ nhất giữa các đường tâm giao nhau danh nghĩa.
* Dung sai độ giao nhau của các đường tâm :
+) Dung sai theo đường kính biểu thị bằng 2 lần trị số cho phép lớn nhất của sai lệch về độ giao nhau của các đường tâm.
+) Dung sai theo bán kính biểu thị bằng trị số cho phép lớn nhất của sai lệch về độ giao nhau của các đường tâm. § ¦ êng t©m chuÈn
Hình 3.18 d Độ không đồng tâm (Sai lệch độ đồng tâm):
Nhám bề mặt
Bề mặt chi tiết sau gia công không đạt được sự phẳng lý tưởng mà tồn tại những nhấp nhô gợn lên do biến dạng dẻo của bề mặt sau khi cắt bỏ lớp kim loại và do vết lưỡi cắt để lại trên bề mặt chi tiết, đồng thời bị ảnh hưởng bởi rung động khi cắt, tính chất của vật liệu gia công, chế độ cắt, tham số dụng cụ cắt, dung dịch trơn nguội và nhiều nguyên nhân khác Sự không bằng phẳng này có các mức độ và bước nhấp nhô khác nhau, và tùy theo mức độ lớn của nhấp nhô mà người ta phân chúng thành ba dạng sai số khác nhau.
+) Dạng 1: Độ không phẳng bề mặt +) Dạng 2: Độ sóng bề mặt
- Người ta còn xác định bước sóng và tỷ lệ các bước đó với chiều cao nhấp nhô phù hợp với từng loại sai số.
- Loại nhấp nhô có chiều cao h1 là độ không phẳng bề mặt
- Loại nhấp nhô có chiều cao h2 là độ sóng bề mặt
- Loại nhấp nhô có chiều cao h3 là độ nhám bề mặt
Khi l /h > 1000 ® sai số đó thuộc về độ không phẳng bề mặt
Khi l /h < 1000 ® sai số đó thuộc về độ sóng bề mặt
Khi l /h 50 ® sai số đó thuộc về độ nhám bề mặt
Nhám bề mặt là thông số hình học ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và tuổi thọ của chi tiết máy Đối với các chi tiết trong mối ghép động như ổ trượt, sống dẫn và con trượt, bề mặt làm việc trượt lên nhau nên khi nhám càng lớn sẽ càng khó hình thành màng dầu bôi trơn, gây trạng thái ma sát bán ướt hoặc thậm chí ma sát khô và làm giảm hiệu suất làm việc, đồng thời làm tăng nhiệt độ vận hành Ở các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung và ứng suất lớn có thể vượt quá giới hạn chịu đựng gây biến dạng chảy và phá hỏng bề mặt tiếp xúc; bề mặt bị mòn nhanh nhất ở giai đoạn đầu, từ đó rút ngắn tuổi thọ của chi tiết.
Đối với các mối ghép có độ dôi lớn, khi ép hai chi tiết vào nhau, nhám bề mặt bị san phẳng Khi nhám bề mặt càng lớn, lượng san phẳng càng lớn, độ dôi lắp ghép càng giảm Do đó, độ bền của mối ghép bị giảm.
Nhám bề mặt ảnh hưởng đáng kể đến độ bền của chi tiết, đặc biệt với các chi tiết chịu tải chu kỳ và đổi dấu Tại đáy các nhấp nhô trên bề mặt, nơi tập trung ứng suất, hình thành vết nứt tế vi và theo thời gian các vết nứt này phát triển gây hư hỏng vì mỏi Giải pháp là làm giảm chiều cao nhấp nhô để giảm xuất hiện ứng suất bề mặt, từ đó tăng giới hạn mỏi Ví dụ về cách cải thiện bề mặt: gia công tinh như mài nghiền và đánh bóng sẽ giúp tăng đáng kể độ bền mỏi của chi tiết.
Nhám có kích thước hạt càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, tăng khả năng chống ăn mòn và làm chậm quá trình gỉ của chi tiết, đặc biệt khi không sử dụng lớp phủ bảo vệ Ví dụ: bề mặt của các xilanh và động cơ.
3.3.2 Các chỉ tiêu xác định độ nhám a) Sai lệch trung bình số học của prôfin R a :
Là trị số trung bình của các khoảng cách từ prôfin thực tới đường trung bình trong giới hạn chiều dài chuẩn.
( dx y hoặc tính gần đúng: Ra n
1 yi b) Sai lệch bình phương trung bình của prôfin R q.
1 ( c) Chiều cao trung bình nhấp nhô của prôfin theo 10 điểm:Rz
Đây là giá trị trung bình của trị tuyệt đối của chiều cao tại 5 điểm cao nhất của phần lồi và 5 điểm thấp nhất của phần lõm, đo theo đường trung bình m và giới hạn trong chiều dài chuẩn.
Hi max và hi min là hai đại lượng đo khoảng cách từ năm điểm cao nhất và năm điểm thấp nhất của tập dữ liệu tới một đường thẳng song song nằm phía dưới và không cắt prôfin thực Trong đó hi max là khoảng cách lớn nhất từ năm điểm cao nhất đến đường thẳng tham chiếu, còn hi min là khoảng cách nhỏ nhất từ năm điểm thấp nhất đến đường thẳng ấy Việc xác định hi max và hi min giúp đánh giá biên độ dao động, độ lệch và mức độ phân tán của dữ liệu so với đường tham chiếu, từ đó cung cấp cơ sở cho các phân tích so sánh và tối ưu hóa mô hình trong các nghiên cứu và ứng dụng thực tế.
3.3.3 Ghi ký hiệu trên bản vẽ
- Trong thực tế sản xuất thường đánh giá nhám qua 2 thông số: Ra và RZ
+ Cấp độ nhám từ 1-5 dùng Rz
+ Cấp độ nhám từ 6-12 dùng Ra
+ Cấp độ nhám từ 13-14 dùng Rz
Trong động cơ đốt trong, chi tiết xéc măng cần có độ nhám bề mặt phù hợp để hình thành và duy trì màng dầu bôi trơn Mức nhám lý tưởng cho xéc măng là khoảng 1–1,25 μm; còn Ra ở mức 0,32 μm sẽ khiến quá trình mòn diễn ra nhanh do bề mặt không giữ được màng dầu bôi trơn.
- Trong các bản vẽ thiết kế, để thể hiện yêu cầu nhám bề mặt, ta dùng kí hiệu như sau:
- Tên thông số và trị số được lựa chọn Riêng đối với thông số Ra không cần ghi tên mà chỉ cần ghi trị số.
- Nếu cần quy ước phương pháp gia công ta quy ước như sau:
- phương pháp gia công có phoi
- phương pháp gia công không phoi (cán, lăn ép, nong )
Tuy nhiên khi không có quy ước được ghi rõ, ký hiệu không bắt buộc phải ghi để người công nghệ tự chọn phương pháp gia công phù hợp Ví dụ với bu lông, có thể chọn gia công có phoi như tiện, hoặc gia công không phoi bằng cán ren.
+) 2 - nếu cần quy định phương pháp gia công tinh lần cuối thì ghi tên phương pháp vào vị trí này.
+) 3 - nếu cần quy định chiều dài chuẩn thì ghi trị số chiều dài chuẩn được lựa chọn vào vị trí này.
+) 4 - nếu cần quy định phương các nhấp nhô thì ghi theo kí hiệu sau
- phương các nhấp nhô vuông góc
X - phương các nhấp nhô giao nhau
C - phương các nhấp nhô hình tròn
R - phương các nhấp nhô hướng kính m - phương các nhấp nhô tùy ý
Đồng hồ xo, thước đo góc vạn năng
3.4.1 Đồng hồ so a Công dụng, cấu tạo: Đồng hồ so được dùng nhiều trong việc kiểm tra sai lệch hình dạng hình của chi tiết gia công như độ côn, độ cong, đô ô van đồng thời có thể kiểm tra vị trí tương đối giữa các chi tiết lắp ghép với nhau hoặc giữa các mặt trên chi tiết
Hình 3.24 mô tả các yếu tố đo lường như độ song song, độ vuông góc, độ đảo và độ không đồng trục, là những tiêu chí quan trọng để đánh giá độ chính xác của chi tiết gia công Đồng hồ so còn được dùng trong kiểm hàng loạt khi kiểm tra kích thước chi tiết bằng phương pháp đo so sánh, giúp tăng năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm Ví dụ, đầu 9 dịch chuyển 1 mm thì kim 3 quay 1 vòng và kim 6 quay 1 vạch b; cách sử dụng đồng hồ đo được nêu rõ qua đó người vận hành có thể đọc kết quả nhanh chóng.
Để sử dụng đồng hồ so đúng cách, trước hết gá đồng hồ lên giá đỡ vạn năng hoặc lên phụ kiện riêng hình 3.25, sau đó tùy theo trường hợp đo mà điều chỉnh cho đầu đo tiếp xúc với vật cần kiểm tra Điều chỉnh mặt số lớn cho kim chỉ đúng vị trí số 0 Di chuyển đồng hồ so sao cho đầu đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết cần kiểm tra, vừa di chuyển vừa theo dõi chuyển động của kim Kim đồng hồ quay được bao nhiêu vạch tức là thanh đo đã di chuyển được bấy nhiêu phần trăm milimet.
Thước đo góc vạn năng dùng đo góc bằng phương pháp đo tuyệt đối. Thước đo góc văn năng có nhiều loại có cấu tạo khác nhau Trong cơ khí, thường dùng loại thước đo góc có du xích đọc được hính xác tới 5' và 2' (hình 3.27)
Ta thường gặp loại thước có: a = 1 o , n = 30 do đó 2 '
o n a Như vậy giá trị mỗi vạch trên du xích của thươc đo góc vạn năng này là 2 (hình 3.27)
DUNG SAI CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
Dung sai lắp ghép then
4.1.1 Then bằng và then bán nguyệt
Mối ghép then được sử dụng rất rộng rãi trong ngành chế tạo máy, để cố định các chi tiết trên trục như: bánh răng, bánh đai, tay quay và thực hiện chức năng truyền mômen xoắn hoặc đảm bảo dẫn hướng các chi tiết trên trục (bánh răng di trượt ) d + t 2 b t 1 t 2
Miền dung sai kích thước b của then được chọn là h9 Kiểu lắp thông dụng trong sản xuất hàng loạt là lắp với trục là N9, với bạc Js9 Nếu chiều dài của then lớn
Hình 3.27 thì then lắp với rãnh bạc theo
H Trong sản xuất đơn chiếc thì then có thể lắp với rãnh trục theo
P , đối với then dẫn hướng thì then lắp với rãnh bạc theo
Mối ghép then hoa có chức năng giống như mối ghép then bằng, nhưng được sử dụng hiệu quả khi cần truyền mô-men xoắn lớn và yêu cầu độ chính xác định tâm cao giữa các chi tiết lắp ghép Với khả năng chịu lực tốt, liên kết cứng và ổn định, mối ghép then hoa giúp giảm sai lệch và rung động, nâng cao hiệu suất truyền lực và độ tin cậy của hệ thống Đây là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng cơ khí chính xác và truyền động đòi hỏi định tâm cao và truyền mô-men xoắn lớn.
- Mối ghép then hoa có nhiều loại: then hoa dạng răng chữ nhật (sử dụng phổ biến nhất), răng hình thang, răng thân khai và răng tam giác
- Tùy theo mô men xoắn cần truyền ta phân ra 3 loại lắp: loạt nhẹ, loạt trung bình và nặng.
- Có 3 phương pháp định tâm:
* Định tâm theo đường kính d
* Định tâm theo đường kính D
- Dung sai lắp ghép then hoa:
Khi lựa chọn kiểu lắp then hoa được tra trong các bảng tiêu chuẩn và thường sử dụng các kiểu lắp ưu tiên.
- Ghi ký hiệu cho mối ghép then hoa:
- Kích thước đường kính trong d, đường kính ngoài D và chiều rộng then b.
- Ký hiệu mối ghép theo yếu tố đồng tâm.
- Ký hiệu mối ghép theo b
Dung sai lắp ghép ổ lăn
Hiện nay, ổ lăn được sử dụng phổ biến trong máy móc nhờ đặc tính ma sát thấp, giúp giảm hao mòn và tăng hiệu suất vận hành Các ổ lăn này được sản xuất theo các tiêu chuẩn chất lượng, nên khi cần thiết người dùng chỉ việc mua về và lắp đặt để sử dụng ngay.
Cấu tạo 4 phần: Vòng ngoài, vòng trong, con lăn , vòng cách.
Hình 4.8 4.2.2 Cấp chính xác ổ lăn
TCVN 1484-85 quy định có 5 cấp chính xác cho ổ lăn, ký hiệu từ P0,P6,P5,P4,P2 cấp chính xác tăng dần từ 0-2 trong đó;
- Cấp 0, 6 dùng trong chế tạo máy b d D
- Cấp 5,4 dùng trong máy có tốc độ quay cao.
Cấp chính xác thường đi chung với ký hiệu ổ, như là 6-205
- Lắp với trục theo bề mặt trong của vòng trong
- Lắp với lổ theo bề mặt ngoài của vòng ngoài
- Cả hai đều là loại lắp ghép hình trụ trơn, khi chế tạo phải chọn dung sai sao cho:
- Lắp vòng trong với trục theo hệ thống lổ, và lắp vòng ngoài vào lổ theo hệ thống trục.
Chọn kiểu ghép ổ lắn với trục và lổ trên thân hộp dựa vào tiêu chuẩn TCVN 1482-85 và dựa vào dạng tải trọng.
4.2.5 Ghi ký hiệu dung sai
Dung sai lắp ghép bánh răng
4.3.1 Thông số của bộ truyền
Hình 4.10 4.3.2 Đánh giá mức chính xác của truyền động bánh răng
Dạng đối tiếp mặt răng và dung sai độ hở bên: Tjn
Tùy theo yêu cầu độ hở bên nhỏ nhất jnmin mà có 6 dạng đối tiếp bề mặt ký hiệu
H, D, E, C, D, E H có độ hở mặt bên nhỏ nhất và tăng dần từ H->A.
Thường dùng B trong ngành cơ khí
4.3.5 Ghi ký hiệu dung sai
Trên bản vẽ thiết kế chế tạo bánh răng thì cấp chính xác và dạng đối tiếp được ghi ký hiệu theo
- 7 cấp chính xác động học
- 8 Mức độ làm việc êm
- 8 cấp chính xác mức tiếp xúc mặt răng
- B dạng đối tiếp mặt răng và dung sai khe hở tương ứng là b
Dung sai lắp ghép ren
4.4.1 Các thông số cơ bản
Chi tiết có ren bao trong gọi là đai ốc, chi tiết có ren bao ngoài là bulong.
Hình 4.12 4.4.2 Dung sai lắp ghép ren a Cấp chính xác chế tạo ren
TCVN 1719-93 quy định các cấp chính xác chế tạo ren hệ met có độ hở. b Lắp ghép ren hệ mét
Có đặc tính như lắp ghép trụ trơn Với ghép ren ta chỉ khảo sát lắp ghép có độ hở ( thường dùng cho ren kẹp chặt và truyền động)
- Lắp ghép ren được hình thành từ sự phối hợp giửa miền dung sai kích thước ren trong và kích thước ren ngoài (bảng 4.2).
- Giá trị sai lệch giới hạn được cho theo tiêu chuẩn TCVN1719-93.
4.4.3 Ghi ký hiệu là lắp ghép ren trên bản vẽ
Trên bảng vẽ lắp, ký hiệu lắp ghép được ghi dưới dạng phân số sau ký hiệu ren. VD: M12x1 7H /7g6g
Ren hệ mét có đường kính 12 mm và bước ren p = 1 mm được xác định với các miền dung sai cụ thể: đường kính trung bình ngoài D2 và trong D1 thuộc miền 7H, đường kính trung bình d2 thuộc miền 7g và đường kính ngoài d thuộc miền 6g.
CHUỖI KÍCH THƯỚC
Khái niệm về chuỗi kích thước
Chuổi kích thước là một vòng khép kín do các kích thước của 1chi tiết hoặc 1 số chi tiết nối với nhau tạo thành.
Chuổi kích thước chi tiết: là các kích thước nằm trên cùng 1 chi tiết.
Kích thước lắp ghép: là bao gồm kích thước của các chi tiết lắp ghép với nhau mà thành.
Chuổi đường thẳng:Các kích thước song song với nhau trong cùng một mặt phẳng hoặc là các mặt phẳng song song với nhau.
Chuổi mặt phẳng:các kích thước nằm trong cùng 1 mặt phẳng hoặc các mặt phẳng song song nhưng chúng không song song với nhau
Chuổi không gian:các kích thước của chuổi nằm trên các mặt phẳng bất kỳ.
Khâu
Mổi kích thước trong 1 chuổi gọi là khâu
- Khâu tăng:là khâu mà khi ta tăng hoặc giảm kích thước thì kích thước của khâu khép kín cũng tăng hoặc giảm theo.
- Khâu giảm: Là khâu mà khi ta tăng hoặc giảm kích thước thì khâu khép kín thì ngược lại có kích thước giảm hoặc tăng theo.
Đây là một khâu có kích thước hoàn toàn được xác định bởi khâu thành phần của nó; kích thước của khâu phụ thuộc trực tiếp vào đặc tính của khâu thành phần Trong một chuỗi, chỉ có một khâu khép kín duy nhất, điều này làm rõ tính liên kết và cấu trúc của chuỗi.
Giải chuổi kích thước
- Có hai dạng bài toán thuận và bài toán nghịch, trong chương trình này chỉ khảo sát bài toán thuận.
Trong bài toán thuận về thiết kế và chế tạo, ta xác định trước kích thước sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần, từ đó tìm kích thước sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín Mục tiêu là bảo đảm sản phẩm đạt chuẩn chất lượng, khớp nối chính xác và vận hành ổn định bằng cách tổng hợp các sai lệch từ từng khâu thành phần Thông qua phân tích hệ thống khâu và tính toán dung sai của khâu khép kín, ta tối ưu độ chính xác và tin cậy của toàn bộ quá trình sản xuất.
Xác định được dung sai của các khâu thành phần.
Xác định đúng khâu tăng, khâu giảm trong chuổi. Áp dụng công thức