Chuong 5 chuoi kich thuoc va ghi kich thuoc tren ban ve

CHƯỢNG 5 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ- PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ- 9/2012CHƯƠNG 5: CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ Khi thiết kế máy mới, ngoài việc tí

Trang 1

CHƯỢNG 5 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ- PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ- 9/2012

CHƯƠNG 5: CHUỖI KÍCH THƯỚC VÀ

GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ

Khi thiết kế máy mới, ngoài việc tính toán động học

và động lực học, người thiết kế cần phải quy định

được dung sai cho phép về vị trí tương quan giữa các

chi tiết để đảm bảo khả năng làm việc của máy, bảo

đảm tính kinh tế chế tạo các chi tiết máy cũng như độ

tin cậy và tuổi bền của máy.

•Chuỗi kích thước là một tập hợp các kích thước quan

hệ lẫn nhau

* Nối tiếp nhau

*Khép kín

A3 A2

A1

A=A 4

A2 A3

1 Các khái niệm và định nghĩa cơ bản.

B2

B3

B1

A2

A3

A1

Ví dụ: B1, B2, B3là các kích thước thiết kế

A1, A2, A3là các kích thước công nghệ

Ta có 2 chuỗi:

Chuỗi 1: Gồm các khâu: A2, A3, B2

Chuỗi 2: Gồm các khâu: A1, A2, B1

- Như vậy A2tham gia vào hai chuỗi Vậy đây là một chuỗi quan hệ

5.1 CHUỖI KÍCH THƯỚC

•Chuỗi kích thước là một tập hợp các kích thước quan

hệ lẫn nhau

* Nối tiếp nhau

*Khép kín

• Phân loại chuỗi kích thước:

*Chuỗi kích thước chi tiết

*Chuỗi kích thước lắp ghép

* Chuỗi kích thước đường thẳng

* Chuỗi kích thước mặt thẳng

* Chuỗi kích thước không gian

* Chuỗi kích thước góc

Trang 2

Trang 3

Bài toán thuận:Trong bài toán này ta phải xác định kích thước danh nghĩa,

dung sai, các sai lệch giới hạn của khâu khép kín khi biết kích thước danh

nghĩa, dung sai và các sai lệch giới hạn của các khâu thành phần

Bài toán nghịch:Xác định kích thước dung sai và các sai lệch giới hạn của

các khâu thành phần khi biết kích thước danh nghĩa, dung sai và sai lệch giới

hạn của khâu khép kín

2 Giải chuỗi kích thước.

- Để tiện cho việc giải người ta thường sơ đồ hoá các chuỗi

2 Giải chuỗi kích thước theo phương pháp đổi lẫn hoàn toàn.

- Giả sử ký hiệu Alà khâu khép kín thì ta có thể viết:

A= A4= A1- A2- A3

A= A1- A2

- Còn chuỗi mặt phẳng ta có thể viết:

 A= A3= A1 cos + A2 cos

- Tổng quát ta có thể viết:











n

i i n

A A

A

1 2

2 1

Trong đóilà những hệ số cố định gọi là hệ số ảnh hưởng của khâu thành phần đến

khâu khép kín

+ Trong chuỗi đường thẳng:

i= +1 đối với các khâu tăng i= - 1 đối với các khâu giảm

+ Trong chuỗi mặt phẳng:

i= + cosx đối với các khâu tăng i= - cosx đối với các khâu giảm

- Ta có thể viết công thức (1) tổng quát như sau:





m i i

m i

A

1 1



Trong đó:

+ Tổng thứ nhất bao gồm m khâu thành phần tăng

+ Tổng thứ hai bao gồm ( n – m) khâu thành phần giảm





m i i

m i

A

1





m i i

m i

A

1

Trang 4

Dung sai của khâu khép kín:









m A i

T

1 1



min



TA











m i i

m i i n

m i i i

i

T

) (

max min

min









n

A i

T

1

/

1

Sai lệch giới hạn trên của khâu khép kín ES



max

ES

) (

1 1

1









m i i m

i i n

m i i m

i

iA  A  A  A







m i i

m

i

ES

1 1



Sai lệch giới hạn dưới của khâu khép kín El



  A  A

) (

1 1

1









m i i m

i i n

m i i m

i







m

i i

m i

iEI ES EI

1 1



Ở đây ta chỉ nghiên cứu phương pháp thứ hai Ta coi cấp chính xác

của các khâu thành phần là như nhau khi đó hệ số cấp chính xác của các

khâu bằng nhau

b Bài toán nghịch:Cho dung sai và sai lệch giới hạn của khâu khép kín

Xác định dung sai, sai lệch giới hạn của các khâu thành phần

1/ Coi dung sai các khâu thành phần là như nhau

TA1= TA2= = TAn= TAtb

2/ Coi cấp chính xác của các khâu thành phần là như nhau

a1= a2= = an= atb

3) Phương pháp kinh nghiệm

Ở đây ta chỉ nghiên cứu phương pháp thứ hai Ta coi cấp chính xác của các khâu thành phần là như nhau khi đó hệ số cấp chính xác của các khâu bằng nhau a

1= a2= = an= atb

- Dung sai các khâu thành phần TAi= atb ii(i - đơn vị dung sai)

D D

i  0 , 45 3  0 , 001

- Khi đó ta có: TA  n i TA  n i atbii

i

1 1

/ / /

/  





 n

i i

A tb

i

T a

1

/ / 

- Giá trị iiđược tra bảng theo TCVN - 2244 - 99

Trang 5

-Khi tra bảng cần tuân theo qui ước:

+ Khâu thành phần tăng coi là lỗ cơ sở H

+ Khâu thành phần giảm coi là trục cơ sở h

- Đến đây bài toán nghịch chỉ còn:

+ Biết khâu khép kín

+ Biết (n-1) khâu thành phần

+ Tìm một khâu thành phần Abù trừ

Nếu khâu bù trừ là khâu tăng:từ công thức (6)







m

i i

m

i

iES ei A

A E

1 1

max









m

i i bu

bu

m

i

1

















n m

i i i

bu

E

1

1 -m

1

i

S S

1



- từ công thức (7)















n m

i i i

bu

EI

1

1 -m

1

i

Nếu khâu bù trừ là khâu giảm:từ công thức (7)

(11)

- từ công thức (6)

(12)

- Dung sai khâu bù trừ:

(13)

Trang 6

- Tạo điều kiện cho việc sử dụng máy móc, thiết bị có hiệu quả do việc

thay thế khi sửa chữa dễ dàng

- Có thể lắp ráp tự động vì không phải sửa chữa, điều chỉnh hoặc phân

nhóm khi lắp ráp

- Tạo điều kiện hợp tác sản xuất rộng rãi giữa các xí nghiệp

* Ưu điểm:

* Nhược điểm:

- Độ chính xác của các khâu thành phần cao do đó chi phí công nghệ

lớn Nhược điểm này càng rõ rệt đối với những chuỗi có nhiều khâu (thể

hiện ở công thức (8)

Bao gồm các phương pháp sau:

Phương pháp tính theo xác suất

Phương pháp lắp lựa chọn

Phương pháp điều chỉnh khi lắp

Phương pháp sửa chữa khi lắp

3 Giải chuỗi kích thước theo phương pháp đổi lẫn không hoàn toàn.

a) Đặt vấn đề:Theo phương pháp đổi lẫn hoàn toàn ta có





m

i i

m

i

A

1





m

i i

m

i

A

1

Khâu khép kín có giá trị lớn nhất khi tất cả các khâu thành phần tăng

có giá trị lớn nhất và tất cả các khâu giảm có giá trị bé nhất

Khâu khép kín có giá trị bé nhất khi tất cả các khâu thành phần tăng có

giá trị bé nhất và tất cả các khâu giảm có giá trị lớn nhất

* Phương pháp xác suất:

Biết dung sai, sai lệch giới hạn của các khâu thành phần Tìm dung sai, sai lệch giới hạn khâu khép kín

Nếu gọi:ilà sai lệch bình phương trung bình của khâu Ai.

là sai lệch bình phương trung bình của khâu A

Áp dụng lý thuyết xác suất ta có:

với khoảng dung sai thì 6 = T









i i i i

n

m i i m

i i i

1

2 2 2

1

2 1

2 2



Bài toán thuận :

Trang 7

ta đưa vào hệ số K gọi là hệ số phân bố của đại lượng ngẫu nhiên Hệ số K

phụ thuộc vào dạng đường cong phân bố mật độ xác suất và vị trí của nó so

với trung tâm dung sai

6





Thay vào công thức (14) ta được:

- Trong công thức này K, Kilà hệ số phân bố của khâu A và các khâu

thành phần Ai

2 2 1

2 2 2 2

1 6

1

I I n m i

i K TA T

K 





2 2 1

2 2

2

I I

n m

i

i K TA T









 

I

I I

i K TA K

T

1

2 2 2 2

- Trên hình vẽ: Gốc O là vị trí kích thước danh nghĩa của khâu Ai

ilà trung tâm dung sai của Ai

- Do sai số hệ thống nên trung tâm phân bố không trùng với trung tâm dung sai Quan hệ giữa Mivàicó thể viết:

2

i

i mi i

T

Trong đóilà hệ số vị trí của đường phân bố tính đến việc không trùng

nhau của trung tâm phân bố và trung tâm dung sai

Đối với khâu khép kín:

Tương tự đối với các khâu thành phần:

2

m

TA

2

i

i mi i

T

Theo lý thuyết xác suất ta có

Do đó:

1 1

m n i i



1

m n

i





1

m n

i

m i mi i

TA TA

E   E   

Trang 8

Trên hình vẽ ta thấy rằng:

Thay vào công thức (18) ta có:

2

m

TA

   

Bài toán thuận đã giải xong bằng các công thức: các hệ sối, Ki, hoàn toàn phụ

thuộc vào điều kiện gia công nên cần phải dựa vào thống kê trong sản xuất mới xác

định được

1

m n

i

i mi i

TA TA TA

ES   E    

1

( ) (1 )

m n

i

i mi i

TA TA

E





    

1

( ) (1 )

m n

i

i mi i

TA TA

Nói chung, với mức chính xác vừa phải có thể lấy Ki= 1,2

i= 0,15 đối với các bề mặt bị bao

i= - 0,15 đối với các bề mặt bao

Riêngvà Kphải dùng xác suất để tính Nó phụ thuộc vào dạng vị trí đường cong phân bố với mức độ chính xác đủ dùng có thể lấy K= 1;

= 0

TA1= TA2= = TAn= TAtb

Và:

Phương pháp này ít dùng

Biết dung sai, sai lệch khâu khép kín tìm dung sai lệch khâu thành phần

Bài toán nghịch :





K

T

1

2 2 2







m n

i i

i tb

K

K T TA TA

1

2 2



Ta có: Ti= atb.i

D D

i  0 , 45 3  0 , 001

Theo công thức (18)

(21)

2 2 2

1

2 2

2

1

2 2

2

i tb i

n m i i

i

n m

K

2 2 2 1

.

i i i

n m i

tb

i K

K T a













Trang 9

- Sau khi tính được atbta đem so sánh và chọn abảnggần với atbnhất và xác định

cấp chính xác chung cho từng khâu Sau đó dùng bảng dung sai và lắp ghép trụ

trơn để tra dung sai cho (n-1) khâu và để lại một khâu tính bù trừ sai số

- Còn lại khâu thành phần Abù trừ:

(22)

- Sai lệch giới hạn trên:

2

bù

TA

2 2

1 1

2 2 2 2

2

.

bù bù

n m

i i i bù

K

T K T

K T









Vậy:

2 1

2

1

bu bu

n m i

i i mi i m

bu

TA

TA E

E





















 



  





2 2

1

bu bu

n m i

i i mi i m

mbu

TA

TA E

E



















 



  





Theo công thức (21) ta có:

Tương tự:

- Thông thường ta giả thiết đối với khâu khép kín hệ số vị trí= 0 Nên

ta có thể viết gọn lại:

- Như vậy bài toán được giải xong bằng các công thức TRÊN

2

bù

bù mbù

T

1 1

1

n

bù







1 1

1

n

bù







1 1

1

n

bù m i mi i bù

bù







Ứng dụng của phương pháp tính theo xác suất:

- Vì phương pháp này có khả năng tăng dung sai các khâu thành phần

mà vẫn đảm bảo yêu cầu khâu khép kín, do đó tạo điều kiện chế tạo dễ dàng

- Số phế phẩm có thể có nhưng nhỏ Phương pháp này gần với thực tế hơn nên hay dùng

- Ở phương pháp này các hệ sối, Kiphải được thống kê trên cơ sở khảo sát một số lớn kích thước của nhiều chi tiết trong loạt gia công Vì vậy phương pháp này chỉ dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối

Trang 10

*Phương pháp sửa chữa khi lắp:

Sử dụng khi dung sai khâu khép kín yêu quá khắt khe

hoặc số khân thành phần quá nhiều

- Bản chất là dung sai của các khâu thành phần do người thiết kế quy định dựa vào điều kiện gia công cụ thể, sao cho với dung sai đó người ta có thể chế tạo hợp lý Lúc đã mở rộng dung sai của các khâu thành phần như vậy cho dễ chế tạo thì yêu cầu khép kín sẽ không đáp ứng được Muốn cho khâu khép kín nằm trong miền dung sai yêu cầu của nó thì phải tiến hành sửa chữa một khâu nào

đó trong chuỗi gọi là khâu bồi thường

 Khi lắp máy đòi hỏi công nhân có bậc cao vì công việc sửa lắp khó

 Gây khó khăn cho quá trình lắp máy vì phải cạo sửa

 Ngoài ra khó định mức được thời gian cho công việc này vì có lúc

phải cạo sửa nhiều, có lúc ít

- Với phương pháp này, về nguyên tắc nó có thể đạt độ chính xác của khâu khép

kín cao bao nhiêu tùy ý Tuy nhiên nó cũng tồn tại một số nhược điểm sau:

- Tuy nhiên, phương pháp này cho hiệu quả kinh tế tốt Bởi vì những khó khăn

gây ra trong quá trình lắp ráp vẫn ít hơn những yếu tố tích cực mà phương pháp

đem lại trong quá trình gia công các chi tiết khác

*Phương pháp điều chỉnh khi lắp:

-Loại này được sử dụng rất rộng rãi đối với những chuỗi có yêu cầu cao của khâu khép kín

Tương tự phương pháp trên nhưng chỉ khác bằng cách thay đổi kích thước khâu bồi thường bằng cách điều chỉnh một bộ phận nào đó

- Người ta có thể sử dụng một trong ba phương pháp :

Phương pháp kết cấu điều chỉnh

Phương pháp công nghệ

Phương pháp tổ chức sản xuất và lắp ráp

Tiêu đề	Chương 5 chuỗi kích thước và ghi kích thước trên bản vẽ
Tác giả	PGS.TS Thái Thị Thu Hà
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Khí
Thể loại	Bài Giảng
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	1,31 MB