Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề: Hàn) gồm 4 chương, cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm về dung sai lắp ghép; Các loại lắp ghép; Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt; Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy. Mời các bạn cùng tham khảo!
Khái niệm về dung sai lắp ghép
Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai
1.1 Khái niệm về kích thước
Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài Theo đơn vị đo được lựa chọn
Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimét (mm) và quy ước thống nhất trên các bản vẽ không cần ghi chữ (mm)
Ví dụ: Chi tiết có đường kính 19,95mm, chiều dài 125,5mm thì trên bản vẽ chỉ cần ghi ứ19,95 và 125,5
Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định dựa trên chức năng của chi tiết, sau khi đã tính toán để đảm bảo các thông số kỹ thuật như độ cứng và độ bền Kích thước này sau đó được quy tròn lên theo giá trị của dãy số kích thước tiêu chuẩn.
Ký hiệu: - Chi tiết lỗ: DN
Khi thiết kế, người thiết kế xác định kích thước chi tiết là 35,785 mm và đối chiếu với bảng tiêu chuẩn, kích thước tiêu chuẩn được chọn là 36 mm Kích thước 36 mm này được coi là kích thước danh nghĩa của chi tiết.
Việc lựa chọn kích thước danh nghĩa theo tiêu chuẩn giúp giảm số lượng và kích cỡ chi tiết, từ đó giảm bớt số loại trang bị công nghệ như dụng cụ cắt và đo Sự giảm này không chỉ tăng sản lượng mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất Kích thước danh nghĩa được ghi trên bản vẽ, là cơ sở để tính toán các sai lệch và xác định kích thước bề mặt lắp ghép cho các chi tiết tham gia vào quá trình lắp ghép.
Kích thực là kích thước nhận được từ kết quả đo chi tiết với sai số cho phép
Hình 1.1: Kích thước danh nghĩa a - Chi tiết trục, b - Chi tiết lỗ
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 7
Ký hiệu: : - Chi tiết lỗ: Dt
Khi sử dụng panme có giá trị vạch chia 0,01 mm để đo đường kính trục, nếu kết quả đo được là 25,97 mm, thì kích thước thực của trục sẽ là dt = 25,97 mm với sai số cho phép là ± 0,01 mm.
Khi gia công, không thể đạt kích thước thực hoàn toàn giống kích thước danh nghĩa do nhiều yếu tố như độ chính xác của máy móc, dao, dụng cụ lắp, dụng cụ đo kiểm và trình độ tay nghề của thợ Sai lệch giữa kích thước thực và thiết kế phụ thuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của chi tiết Kích thước giới hạn là một khái niệm quan trọng trong việc xác định miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích thước danh nghĩa.
Kích thước giới hạn là hai kích thước xác định một khoảng cho phép mà các chi tiết chế tạo phải nằm trong đó để đạt yêu cầu Để xác định phạm vi sai số chế tạo, người ta quy định hai kích thước giới hạn và ký hiệu chúng một cách cụ thể.
- Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trục: Dmax, dmax
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và trục: Dmin, dmin
Kích thước của chi tiết được coi là đạt yêu cầu khi nó nằm trong khoảng cho phép, tức là kích thước thực của chi tiết phải thỏa mãn điều kiện bất đẳng thức: dmin ≤ dt ≤ dmax.
Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa
Sai lệch giới hạn lớn nhất, hay còn gọi là sai lệch giới hạn trên, được định nghĩa là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa Ký hiệu cho sai lệch này là "es" đối với chi tiết trục và "ES" đối với chi tiết lỗ.
ES = Dmax - DN es = dmax - dN
Sai lệch giới hạn nhỏ nhất, hay còn gọi là sai lệch giới hạn dưới, được định nghĩa là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa Ký hiệu cho sai lệch này là ei đối với chi tiết trục và EI đối với chi tiết lỗ.
EI = Dmin - DN ei = dmin - dN
Sai lệch giới hạn có thể là âm, dương hoặc bằng không Khi kích thước giới hạn trùng với kích thước danh nghĩa, sai lệch sẽ bằng không, do đó, đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa được gọi là đường không (đường “0”).
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 8
Dm in dm ax dm in dm in dm ax d = D ei EI a b c d
Hình 1.2 Sai lệch giới hạn của chi tiết trục (a, b) và chi tiết lỗ (c, d)
Ngoài sai lệch giới hạn TCVN 2244 - 77 còn qui định sai lệch thực và sai lệch cơ bản
Sai lệch thực là hiệu đại số giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa Trong tiêu chuẩn này, sai lệch cơ bản được xác định là một trong hai sai lệch (trên hoặc dưới) dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường “0”, tức là đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa Sai lệch gần với đường “0” được xem là sai lệch cơ bản.
Sai lệch giới hạn ký hiệu trên bản vẽ được ghi bên phải kích thước danh nghĩa Sai lệch trên được ghi ở phía trên, sai lệch dưới ghi ở phía dưới, và nếu sai lệch bằng 0 thì không cần ghi Trong bảng tiêu chuẩn dung sai, sai lệch được tính bằng đơn vị micrômét (m).
Một chi tiết trục với kích thước danh nghĩa dN = 50mm có kích thước giới hạn lớn nhất dmax = 50,055mm và kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 49,985mm Cần tính toán trị số sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới cho chi tiết này.
- Sai lệch giới hạn trên của trục: es = dmax – dN = 50,055 - 50 = 0,055mm
Sai lệch giới hạn dưới của trục được tính toán bằng công thức ei = dmin – dN = 49,985 - 50 = -0,015mm Trên bản vẽ kỹ thuật, thường không ghi kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất, mà chỉ ghi kích thước danh nghĩa cùng với các sai lệch giới hạn tương ứng.
Trong thí dụ trên kích thước gia công của chi tiết trục được ghi trên bản vẽ là:
- Sai lệch giới hạn trên là + 0,055 mm
- Sai lệch giới hạn dưới là - 0,015 mm
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 9
ITd ITD dm ax dm in Dm ax
Trong quá trình gia công, kích thước thực tế có thể khác biệt so với kích thước danh nghĩa, nhưng phải nằm trong giới hạn của hai kích thước cho phép Khoảng sai lệch này được gọi là dung sai.
Lắp ghép và các loại lắp ghép
2.1 Khái niệm về lắp ghép
Lắp ghép là quá trình kết hợp hai hoặc nhiều chi tiết máy với nhau, tạo thành mối ghép cố định hoặc di động Các chi tiết máy chỉ phát huy tác dụng khi chúng phối hợp ăn ý, như đai ốc vặn chặt vào bu lông tạo thành mối ghép cố định, hoặc pittông chuyển động trong xilanh tạo thành mối ghép di động.
Trong lắp ghép, bề mặt và kích thước đóng vai trò quan trọng, giúp các chi tiết phối hợp chính xác với nhau Những yếu tố này được gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép.
Bề mặt lắp ghép được phân thành hai loại chính: bề mặt bao và bề mặt bị bao Bề mặt bao là các bề mặt bên trong, chẳng hạn như bề mặt rãnh và lỗ, trong khi bề mặt bị bao là các bề mặt bên ngoài, bao gồm bề mặt trục, bề mặt con trượt và bề mặt của then.
Hai chi tiết lắp ghép sẽ có chung một kích thước danh nghĩa gọi là kích thước danh nghĩa của lắp ghép
Mỗi một mối ghép có một đặc tính riêng, dựa vào đặc tính đó người ta chia mối ghép thành các loại khác nhau
Trong ngành chế tạo máy các mối ghép được sử dụng có thể phân loại theo hình dạng bề mặt lắp ghép có các loại mối ghép sau
- Lắp ghép các bề mặt trơn: bề mặt lắp ghép là các bề mặt trụ trơn, bề mặt lắp ghép là bề mặt phẳng ta có lắp ghép phẳng
- Lắp ghép ren: bề mặt lắp ghép là bề mặt xoắn vít có dạng prôfin tam giác, hình thang
- Lắp ghép truyền động bánh răng: bề mặt lắp ghép là bề mặt tiếp xúc một cách chu kỳ của các bánh răng
Hình 1.4: Mối ghép của 2 chi tiết
Lắp ghép bề mặt trơn có 11 đặc tính quan trọng, được xác định dựa trên hiệu số kích thước giữa bề mặt bao và bề mặt bị bao Hiệu số này có thể là dương hoặc âm, ảnh hưởng đến quá trình lắp ghép.
2.2.1 Mối ghép có độ hở
Nhóm mối ghép này tạo ra khe hở giữa lỗ và trục, với kích thước lỗ luôn lớn hơn kích thước trục Độ hở, ký hiệu là S, được tính bằng công thức: S = Dt - dt.
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ hở giới hạn
Độ hở lớn nhất (Smax) được định nghĩa là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục, hoặc là hiệu đại số giữa sai lệch trên của lỗ và sai lệch dưới của trục.
Độ hở nhỏ nhất (Smin) được định nghĩa là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trục, hoặc cũng có thể tính bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của lỗ và sai lệch trên của trục.
(ký hiệu Stb ): là trung bình cộng giữa độ hở giới hạn lớn nhất và độ hở giới hạn nhỏ nhất
- Dung sai của độ hở
(ký hiệu TS ): là hiệu số giữa độ hở lớn nhất và độ hở nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục
Như vậy dung sai độ hở đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép
Lắp lỏng thường được áp dụng cho các mối ghép có sự chuyển động tương đối giữa hai chi tiết Tùy thuộc vào chức năng của mối ghép, chúng ta có thể chọn kiểu lắp với độ hở nhỏ, trung bình hoặc lớn.
Ví dụ: Một lắp ghép có độ hở, trong đó chi tiết lỗ có kích thước 50 0 , 023 ; chi tiết trục có kích thước 50 0 0 , , 005 028
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 12
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết
- Tính độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép
- Kích thước giới hạn của lỗ: Dmax = DN + ES = 50 + 0,023 = 50,023 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: Dmin = DN + EI = 50 + 0 = 50,0 mm
- Dung sai của lỗ: TD = Dmax - Dmin = 50,023 - 50 = 0,023 mm
- Kích thước giới hạn lớn nhất của trục: dmax = d + es = 50 - 0,005 = 49,995 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục: dmin = d + ei = 50 - 0,028 = 49,972 mm
- Dung sai của trục: Td = dmax - dmin = 49,995 - 49,972 = 0,023 mm
+ Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax - dmin = 50,023 - 49,972 = 0,051 mm
+ Độ hở nhỏ nhất: Smin = Dmin - dmax = 50 - 49,995 = 0,005 mm
+ Dung sai độ hở: TS = Smax - Smin = 0,051 - 0,005 = 0,046 mm
2.2.2 Mối ghép có độ dôi
Nhóm mối ghép lớn nhất của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước nhỏ nhất của trục Độ dôi, ký hiệu là N, được xác định bằng công thức: N = dt - Dt.
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ dôi giới hạn
Độ dôi lớn nhất (ký hiệu Nmax) là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của trục và kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ, hoặc có thể được hiểu là hiệu đại số giữa sai lệch trên của trục và sai lệch dưới của lỗ.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 13
Độ dôi nhỏ nhất (Nmin) được xác định là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục và kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ Nó cũng có thể được tính bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của trục và sai lệch trên của lỗ.
- Độ dôi trung bình (ký hiệu là Ntb): là trung bình cộng giữa độ dôi giới hạn lớn nhất và độ dôi giới hạn nhỏ nhất
Dung sai của độ dôi (ký hiệu TN) là hiệu số giữa độ dôi lớn nhất và độ dôi nhỏ nhất, hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục.
Như vậy dung sai của độ dôi đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép
Lắp ghép chặt được áp dụng cho các mối ghép cố định không tháo được trong quá trình sửa chữa lớn Độ dôi của lắp ghép cần đảm bảo khả năng truyền mô men xoắn, và tùy thuộc vào giá trị của lực truyền, có thể lựa chọn lắp ghép với độ dôi nhỏ, trung bình hoặc lớn.
Trong mối ghép trung gian, kích thước lỗ và kích thước trục có sự xen kẽ nhau, tạo ra độ hở hoặc độ dôi khi lắp ráp Khi một chi tiết trục được lắp vào một chi tiết lỗ trong cùng một loạt, mối ghép sẽ có đặc trưng là độ hở lớn nhất hoặc độ dôi lớn nhất, ảnh hưởng đến tính chính xác và hiệu suất của chi tiết.
- Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax - dmin
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 14
- Độ dôi lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin
- Dung sai của mối ghép trung gian được tính như sau:
Trong mối ghép trung gian, dung sai của mối ghép bằng tổng dung sai của kích thước lỗ và dung sai của kích thước trục
- Độ hở hoặc độ dôi trung bình trong lắp ghép trung gian được xác định như sau:
+ Nếu lắp ghép có Smax Nmax thì lắp ghép có độ hở trung bình bằng nửa hiệu số giữa độ hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất
+ Nếu lắp ghép có Nmax Smax thì lắp ghép có độ dôi trung bình bằng nửa hiệu số giữa độ đôi lớn nhất và độ hở lớn nhất
2.3 Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép Để biểu diễn dung sai của một kích thước trên bản vẽ, người ta ghi giá trị dung sai ở bên phải giá trị kích thước danh nghĩa Trong đó sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch dưới ghi ở dưới Nếu sai lệch đối xứng qua đường 0 người ta ghi dấu () và giá trị sai lệch đó
Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn
1.1.1 Công thức tính trị số dung sai: Đơn vị dung sai dùng để tính trị số dung sai và phân chia cấp chính xác Trong hệ thống dung sai TCVN, đơn vị dung sai được ký hiệu là chữ i
Trị số dung sai tính cho kích thước đến 500 mm với các cấp chính xác từ 5 đến
17 được tính theo công thức:
Trong đó: i - là đơn vị dung sai, được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào phạm vi kích thước
- Đối với các kích thước từ 1 đến và bao gồm 500 mm thì đơn vị dung sai được xác định theo công thức: i0,45 3 D0,001D
Đối với kích thước từ 500 mm đến 3150 mm, hệ số i được xác định theo công thức: i = 0,004 D + 2,1, trong đó a là hệ số phụ thuộc vào mức độ chính xác của kích thước Kích thước càng chính xác thì giá trị a càng nhỏ, dẫn đến dung sai nhỏ hơn; ngược lại, nếu a lớn thì dung sai cũng lớn, cho thấy kích thước kém chính xác.
- Đối với các cấp chính xác từ 5- 17 trị số dung sai được xác định theo đơn vị dung sai
Dựa theo các công thức trên, trị số dung sai được tính và cho trong bảng 2.1
Cấp dung sai tiêu chuẩn IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17
1.1.2 Cấp chính xác (cấp dung sai tiêu chuẩn):
TCVN 2245 - 77 quy định 19 cấp chính xác được ký hiệu từ IT01 đến IT17, sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ chính xác Hiện nay, các cấp độ từ IT1 đến IT17 được sử dụng phổ biến.
Cấp IT1 đến IT4 được áp dụng cho các kích thước yêu cầu độ chính xác rất cao, bao gồm các kích thước mẫu chuẩn và kích thước chính xác cao của các chi tiết trong dụng cụ đo.
- Các cấp IT5, IT6 sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 20
- Cấp IT7, IT8 sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thông dụng
- Các cấp IT9- IT11 thường được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn( các chi tiết có kích thước lớn)
- Các cấp IT12 IT16 thường sử dụng đối với những kích thước chi tiết yêu cầu gia công thô
Trên bản vẽ cấp chính xác được ký hiệu bằng chữ số và được ghi sau ký hiệu sai lệch cơ bản
1.1.3 Khoảng kích thước danh nghĩa Đối với cấp chính xác đã cho, nếu tính dung sai cho tất cả các kích thước danh nghĩa cách nhau 1mm, trên thực tế không thuận tiện vì bảng dung sai rất lớn, mặt khác sự khác nhau giữa các dung sai của hai đường kính lân cận sẽ không đáng kể Vì vậy để đơn giản và thuận tiện cho việc sử dụng người ta quy định dung sai cho từng khoảng kích thước và giá trị dung sai của mỗi khoảng kích thước được tính theo kích thước trung bình (D) của khoảng: D D 1 D 2
Trong đó D1, D2 là kích thước biên của khoảng cách
Sự phân khoảng kích thước danh nghĩa cần tuân thủ nguyên tắc sai khác giữa giá trị dung sai tính theo kích thước biên và kích thước trung bình không vượt quá 5 đến 8%.
Theo nguyên tắc xây dựng hệ thống dung sai, các đường kính danh nghĩa từ 1 đến 500 mm được phân chia thành 13 khoảng cơ bản và 22 khoảng trung gian, tùy thuộc vào đặc tính của từng loại lắp ghép, như thể hiện trong bảng 2.2.
Khoảng kích thước danh nghĩa từ 1 500 mm
Khoảng chính Khoảng trung gian
Trên Đến và bao gồm Trên Đến và bao gồm
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 21
1.1.4 Sai lệch cơ bản (SLCB):
Sai lệch xác định vị trí của miền dung sai so với kích thước danh nghĩa được gọi là SLCB Khi miền dung sai nằm phía trên kích thước danh nghĩa, SLCB sẽ là sai lệch dưới (ei).
EI), còn nếu nằm phía dưới kích thước danh nghĩa thì SLCB là sai lệch trên (es, ES) hình 2.1
Kích thước danh nghĩa ei = es - T es = ei + T EI = ES - T
ES = EI + T ei T EI T TESesT
Sai lệch cơ bản Sai lệch cơ bản
Miền dung sai trục Miền dung sai lỗ
Hình 2.1: Sai lệch cơ bản
Để tạo ra nhiều kiểu lắp khác nhau, cần quy định một dãy miền dung sai cho trục và một dãy miền dung sai cho lỗ với vị trí sai lệch khác nhau Theo tiêu chuẩn thực tế, dãy SLCB của trục được ký hiệu bằng chữ thường từ a đến z và tiếp theo là za, zb, zc; trong khi dãy SLCB của lỗ được ký hiệu bằng chữ in hoa từ A đến Z và tiếp theo là ZA, ZB, ZC.
Dãy các SLCB của lỗ và trục được biểu thị trên hình 2.2
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí dãy các sai lệch cơ bản của lỗ và trục
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 23
Để hình thành kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ bản, cần phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với bất kỳ miền dung sai nào của trục Ví dụ, khi kết hợp miền dung sai H với miền dung sai trục có SLCB là f, ta có kiểu lắp H/f Tương tự, khi phối hợp miền dung sai trục với SLCB là h với bất kỳ miền dung sai nào của lỗ, ta cũng có thể tạo ra kiểu lắp trong hệ thống trục cơ bản như E/h, F/h, v.v.
Hệ thống lỗ bao gồm các kiểu lắp mà tại cùng một cấp chính xác và kích thước danh nghĩa, sự khác biệt chỉ nằm ở kích thước giới hạn của trục, trong khi kích thước giới hạn của lỗ vẫn không thay đổi.
Chi tiết lỗ được gọi là lỗ cơ sở, có miền dung sai của chi tiết lỗ cơ bản là H và có đặc điểm là EI = 0, ES = TD
Các kiểu lắp là tập hợp những phương pháp mà trong đó, với cùng một cấp chính xác và kích thước danh nghĩa, các kiểu lắp chỉ khác nhau ở kích thước giới hạn của chi tiết lỗ, trong khi kích thước giới hạn của chi tiết trục vẫn giữ nguyên.
Chi tiết trục được gọi là trục cơ sở, có miền dung sai của chi tiết trục cơ bản là h và có đặc điểm là es = 0, ei = -Td
Hình 2.4: Hệ thống trục trục
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 24
Tiêu chuẩn TCVN 2244 -77 và TCVN 2245 – 77 quy định hệ thống các tiêu chuẩn về dung sai và lắp ghép bề mặt trơn Bài viết này sẽ tóm tắt 7 bảng quan trọng, giúp người đọc dễ dàng nắm bắt và hệ thống lại các vấn đề cơ bản trong nội dung tiêu chuẩn.
Bảng 1: Trị số dung sai – TCVN 2244- 77
Bảng này quy định những trị số dung sai tiêu chuẩn cho các khoảng kích thước danh nghĩa ứng với từng cấp chính xác
Bảng 2: Miền dung sai của trục đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm TCVN
Bảng 3: Miền dung sai của lỗ đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm TCVN
Trong hai bảng này qui định những miền dung sai sử dụng cho lắp ghép và không lắp ghép và miền dung sai ưu tiên
Bảng 4: Hệ thống lỗ Lắp ghép với các kích thước từ 1 đến 500 mm TCVN
Bảng 5: Hệ thống trục Lắp ghép với các kích thước từ 1 đến 500 mm TCVN
Bảng 6: Sai lệch giới hạn của trục đối với kích thước từ 1 đến 500 mm
Bảng 7: Sai lệch giới hạn của lỗ đối với kích thước từ 1 đến 500 mm
( với những kích thước nhỏ hơn 1mm và lớn hơn 500 đến 3150mm được quy định theo những bảng riêng)
Các bảng có cấu trúc tương tự nhau, bao gồm các hàng ngang và cột dọc Bằng cách kết hợp các hàng ngang với các cột dọc, chúng ta có thể xác định được đại lượng cần tìm.
Ví dụ 1: Xác định trị số dung sai cho một chi tiết có kích thước danh nghĩa 35mm; cấp chính xác 8
Để xác định trị số dung sai, ta tra bảng 1 và chọn khoảng kích thước từ 30 đến 50mm theo hàng ngang, kết hợp với cột dọc cấp chớnh xỏc 8, kết quả thu được là 39àm.
Ví dụ 2: Cho lắp ghép Tra bảng tìm sai lệch của lỗ và trục
Dung sai mối ghép ren
Mối ghép ren là một thành phần quan trọng trong các máy móc và dụng cụ, được sử dụng để kết nối các chi tiết với nhau Chúng giúp kẹp chặt các bộ phận như đai ốc và bu lông, đồng thời truyền động hoặc lực trong các ứng dụng như vít me đai ốc trong máy công cụ, vít đai ốc trong ê tô và kích.
Các mối ghép ren này tuỳ theo dạng ren mà người ta phân ra: mối ghép ren dạng răng tam giác, hình thang, chữ nhật…
Theo chức năng mối ghép, có các loại ren như ren kẹp chặt (ren hệ mét, ren hệ Anh) và ren truyền động, trong đó ren hệ mét là loại được sử dụng phổ biến nhất.
2.1 Các thông số kích thước cơ bản
Hình vẽ minh họa mặt cắt dọc theo trục ren, thể hiện rõ prôfin ren của mối ghép Trong đó, chi tiết bao có ren trong là đai ốc, còn chi tiết bị bao có ren ngoài là bulông, với d là đường kính ngoài của ren ngoài (bulông).
Đường kính ngoài của ren trong (đai ốc) và đường kính ngoài của ren ngoài (bu lông) là đường kính của hình trụ có tâm trùng với tâm ren, bao gồm đỉnh của ren ngoài và đáy của ren trong.
Hình 2.15 Mặt cắt dọc theo trục ren
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 30
D2, hay d2, là đường kính trung bình của ren ngoài và ren trong, được xác định bởi đường kính của một hình trụ có tâm trùng với tâm ren Bề mặt của hình trụ này cắt các vòng ren sao cho chiều sâu của rãnh ren là đồng nhất.
D1, đường kính trong của ren ngoài và ren trong, được định nghĩa là đường kính của một hình trụ có tâm trùng với tâm của ren, bao quanh đáy của ren ngoài và đỉnh của ren trong.
- Bước ren p: là khoảng cách giữa hai cạnh ren song song kề nhau, đo thep phương song song với trục ren
- Góc profin ren : là góc tạo thành giữa hai cạnh kề nhau của ren, đo trong mặt phẳng qua trục ren ( = 60 0 với ren hệ mét, = 55 0 với ren hệ anh)
- Chiều cao lý thuyết của ren H: là khoảng cách từ đỉnh đến đáy của tam giác do các cạnh ren kéo dài tạo thành
Chiều cao làm việc của ren là khoảng tiếp xúc tối đa ở một bên của các cạnh ren đai ốc và bu lông, được đo theo phương vuông góc với trục ren.
2.2 Dung sai lắp ghép ren
Ren được cấu thành từ nhiều yếu tố cơ bản như đường kính trung bình, đường kính ngoài, đường kính trong, bước ren và góc prôfin ren Sai số của các yếu tố này, đặc biệt là bước ren và góc prôfin, ảnh hưởng đến tính đổi lẫn của ren Tuy nhiên, những sai số này có thể được coi là sai số của đường kính trung bình Việc điều chỉnh đường kính trung bình sẽ giúp đạt được tính đổi lẫn, vì vậy tiêu chuẩn quy định dung sai cho đường kính trung bình là rất quan trọng.
TCVN 2249-77 và TCVN 2250-77 quy định dung sai đường kính trung bình, ký hiệu là b, cho đường kính trung bình biểu kiến Dung sai này bao gồm ba thành phần và được tính theo công thức: b = ITd2 + ITfp + ITfα hoặc b = ITd2 + 1,732ITp + 0,36p ITα/2.
Trong đó: ITd2 là dung sai của bản thân đường kính trung bình
ITfp là dung sai lượng bù hướng tâm của sai số bước ren
ITf là dung sai lượng bù hướng tâm của sai số góc /2
ITp là dung sai bước ren
IT/2 là dung sai góc /2
Tiêu chuẩn chỉ quy định dung sai đường kính trung bình mà không quy định dung sai riêng cho từng yếu tố ITp và IT/2
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 31
Dung sai giữa đường kính ngoài và đường kính trong được quy định nhằm tránh độ dôi, cụ thể là đường kính ngoài của bu lông phải nhỏ hơn hoặc bằng đường kính đai, và đường kính trong của bu lông phải nhỏ hơn hoặc bằng đường kính đai.
Các yếu tố liên quan đến cạnh của prôfin ren bao gồm đường kính trung bình, góc prôfin ren và bước ren Trong trường hợp đường kính trung bình của bu lông và đai ốc bằng nhau nhưng có sai số về bước và góc prôfin, việc lắp ghép sẽ không thành công Để khắc phục, cần giảm đường kính trung bình của bu lông và tăng đường kính trung bình của đai ốc nhằm bù đắp cho sai số bước và góc prôfin Kết quả là chúng ta sẽ có một đường kính trung bình mới, được gọi là đường kính trung bình biểu kiến, do ảnh hưởng của sai số bước và sai số góc prôfin.
* Lắp ghép ren hệ mét
Lắp ghép ren có những đặc tính tương tự như lắp ghép trơn, bao gồm lắp có độ hở, độ dôi và lắp trung gian Trong chương này, chúng ta sẽ tập trung nghiên cứu lắp ghép ren có độ hở, thường được sử dụng cho các ứng dụng như ren kẹp chặt và ren truyền động.
Lắp ghép ren được hình thành bằng cách phối hợp các miền dung sai kích thước ren ngoài và ren trong
Giá trị sai lệch giới hạn các kích thước ren ứng với các miền dung sai được quy định theo TCVN 1917 – 93
2.3 Cấp chính xác chế tạo ren hệ mét
Bảng 2-3 MIỀN DUNG SAI KÍCH THƯỚC REN (LẮP GHÉP CÓ ĐỘ HỞ )
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 32
TCVN 1917 – 93 quy định các cấp chính xác chế tạo ren hệ mét lắp có độ hở theo bảng sau:
Trị số dung sai đường kính ren ứng với các cấp chính xác khác nhau tra theo bảng TCVN 1917 – 93
* Ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép ren trên bản vẽ
Trên bản vẽ, lắp ghép ren cũng được ký hiệu dưới dạng phân số sau ký hiệu ren Ví dụ M12x1- g g
Ký hiệu ren hệ mét đường kính 12 mm với bước ren p = 1, có miền dung sai đường kính trung bình D2 và đường kính trong D1 là 7H Miền dung sai đường kính trung bình d2 là 7g, trong khi đường kính ngoài d là 6g Trên bản vẽ chi tiết, ký hiệu lắp ghép có thể được ghi nhận như đã nêu.
M12x1-7H đối với ren đai ốc M12x1-7g6g đối với ren ngoài
1.Trong hệ thống TCVN trị số dung sai của các cấp chính xác từ 5 đến 17 được xác định như thế nào?
2 Tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn TCVN 2244- 99 quy định bao nhiêu cấp chính xác, ký hiệu và phạm vi sử dụng của chúng như thế nào ?
3 Có bao nhiêu sai lệch cơ bản? Ký hiệu từng loại?
4 Thế nào là hệ thống lắp ghép lỗ và trục cơ bản ? Vẽ hình minh hoạ
5 Nêu phạm vi ứng dụng của một số lắp ghép trong kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn
6 Nêu phạm vi ứng dụng của một số lắp ghép trong kiểu lắp chặt tiêu chuẩn
7 Nêu phạm vi ứng dụng của một số lắp ghép trong kiểu lắp trung gian tiêu chuẩn
8 Trình bày dung sai lắp ghép ren?
BÀI TẬP Bài 1 : Cho các kiểu lắp trụ trơn ghi trong dưới đây
Bảng 2-2 CẤP CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC REN
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 33
- Hãy lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép
- Lắp ghép đã cho thuộc nhóm lắp ghép nào? Xác đinh độ hở, độ dôi giới hạn của chúng
Để thực hiện bài tập, hãy sử dụng bảng dung sai để tra cứu sai lệch giới hạn theo các ký hiệu, từ đó xác định được sai số trên và sai số dưới của lắp ghép Sau khi có được sơ đồ lắp ghép, bạn sẽ có thể xác định các đặc tính của các mối ghép và tiến hành tính toán cần thiết.
Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt
Trong chế tạo máy, việc thiết kế các chi tiết từ hình dáng hình học đơn giản giúp đơn giản hóa quá trình sản xuất Các bộ phận thường được chế tạo dưới dạng mặt phẳng hoặc mặt trụ, trong khi các hình dạng hình học phức tạp ít khi được sử dụng.
Do nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến quá trình chế tạo, hình dạng của chi tiết thường không đạt yêu cầu lý tưởng Vì vậy, các tiêu chuẩn riêng được quy định để xác định sai lệch so với hình dáng hình học chính xác Để định mức và đánh giá số lượng sai lệch hình dáng, các khái niệm liên quan đã được đưa vào áp dụng.
- Bề mặt thực là bề mặt trên chi tiết gia công và cách biệt nó với môi trường xung quanh
- Prôfin thực là đường biên của mặt cắt qua bề mặt thực
Bề mặt áp là bề mặt có hình dạng tương ứng với bề mặt danh nghĩa trên bản vẽ, tiếp xúc với bề mặt thực Nó được bố trí bên ngoài vật liệu chi tiết nhằm đảm bảo sai lệch từ bề mặt áp tới điểm xa nhất của bề mặt thực đạt giá trị nhỏ nhất.
- Prôfin áp là đường biên của mặt cắt qua bề mặt áp
1.2 Sai lệch và dung sai hình dạng
Sai lệch và dung sai hình dạng hình học được chia làm hai loại: Sai số hình dạng mặt trụ và sai số hình dạng mặt phẳng
1.2.1 Sai số hình dạng mặt phẳng
Sai số hình dáng bề mặt phẳng được đặc trưng bởi độ phẳng và độ thẳng
- Sai lệch độ thẳng: là khoảng cánh lớn nhất từ các điểm trên prôifn thực đến đường thẳng áp trong giới hạn chiều dài chuẩn L
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 35
- Sai lệch độ phẳng: là khoảng cánh lớn nhất từ các điểm trên bề mặt thực đến mặt phẳng áp tương ứng trong giới hạn phần chuẩn L
* Các sai lệch thành phần của độ không phẳng:
Độ lồi là sự sai lệch của độ phẳng hoặc độ thẳng, thể hiện qua khoảng cách giữa các điểm trên bề mặt thực và mặt phẳng (hoặc đường thẳng) áp dụng, giảm dần từ mép ngoài vào giữa.
Độ lõm là sự sai lệch của độ phẳng hoặc độ thẳng, thể hiện qua khoảng cách từ các điểm trên bề mặt thực đến mặt phẳng hoặc đường thẳng áp dụng, với khoảng cách này tăng dần từ mép ra đến giữa.
1.2.2 Sai số hình dáng bề mặt trụ (sai lệch về độ trụ)
Chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá sai số hình dáng bề mặt trụ là độ không trụ, được xác định là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ cản tiếp trong giới hạn chiều dài chuẩn L.
Các chỉ tiêu thành phần được xác định trong mặt cắt dọc và mặt cắt ngang:
* Theo phương mặt cắt ngang (mặt cắt vuông góc với trục) có:
- Sai lệch độ tròn (độ không tròn): Là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của prôfin thực đến vòng tròn áp
Khi phân tích sai lệch hình dáng theo phương ngang, cần xem xét các dạng thành phần của sai lệch độ tròn, bao gồm độ ôvan và độ phân cạnh.
+ Độ ôvan: Là sai lệch độ tròn mà prôfin thực là hình ôvan Độ lồi Độ lõm Hình 3.3
Sai lệch độ tròn Hình 3.4
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 36
(độ đa cạnh) là sai lệch độ tròn mà prôfin thực là hình nhiều cạnh
Ta tính theo công thức sau
* Theo phương mặt cắt dọc: Có sai hình dáng mặt cắt dọc, chỉ tiêu tổng hợp là sai lệch prôfin mặt cắt dọc
Sai lệch prôfin mặt cắt dọc là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên prôfin thực, nằm trong mặt phẳng đi qua trục của nó, đến phía cạnh tương ứng của prôfin áp trong giới hạn chiều dài phần chuẩn.
- Các chỉ tiêu thành phần bao gồm: Độ côn, độ phình và độ thắt
+ Độ côn: Hai đường sinh là hai đường thẳng nhưng không song song với nhau Độ ô van Độ phân cạnh
Sai lệch Prôfin mắt cắt dọc
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 37
+ Độ phình( độ trống): Các đường sinh không thẳng và lồi ở giữa( các đường kính tăng từ mép biên đến giữa mặt cắt)
+ Độ thắt( độ yên ngựa): Các đường sinh không thẳng và thắt ở giữa( các đường kính giảm từ mép biên đến giữa mặt cắt)
1.3 Sai lệch và dung sai vị trí
Sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt là độ lệch tối đa giữa bề mặt thực và mặt chuẩn, bao gồm đường tâm hoặc trục đối xứng Trị số của sai số hình dáng và sai số vị trí không nên bằng dung sai của kích thước tương ứng mà thường được xác định theo các tiêu chuẩn khác.
+ 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
Sai lệch độ song song giữa đường tâm và mặt phẳng được xác định bằng hiệu của khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa chúng trong giới hạn chiều dài chuẩn.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 38
Sai lệch độ song song của các đường tâm trong không gian được xác định là tổng hình học của các sai lệch độ song song trong hai mặt phẳng vuông góc Một trong hai mặt phẳng này là mặt phẳng chung của đường tâm.
+ Sai lệch về độ vuông góc( độ không vuông góc)
Sai lệch về độ vuông góc giữa hai mặt phẳng là sự chênh lệch góc giữa các mặt phẳng so với góc vuông, được biểu thị bằng đơn vị dài ρ trên chiều dài phần chuẩn.
Sai lệch về độ vuông góc của mặt phẳng hoặc đường tâm đối với đường tâm chuẩn là sai lệch góc giữa chúng và góc vuông, được biểu thị bằng đơn vị dài trên chiều dài của phần chuẩn.
+ Sai lệch về độ đồng tâm
Sai lệch về độ đồng tâm giữa đường tâm bề mặt khảo sát và đường tâm bề mặt chuẩn được xác định là khoảng cách lớn nhất giữa hai đường tâm này trên chiều dài chuẩn.
Sai lệch độ đồng tâm giữa đường tâm của bề mặt khảo sát và đường tâm của bề mặt chuẩn được xác định là khoảng cách lớn nhất trong chiều dài chuẩn L (L1 hoặc L2).
+ Sai lệch về giao nhau
- Sai lệch về độ giao nhau của các đường tâm là khoảng cánh nhỏ nhất giữa các đường tâm giao nhau danh nghĩa
Hình 3.10 Sai lệch về độ vuông góc
Hình 3.11 Sai lệch về độ đồng tâm
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 39
+ Sai lệch về độ đảo
Nhám bề mặt
Bề mặt chi tiết sau gia công thường không hoàn toàn phẳng mà có những nhấp nhô, xuất phát từ quá trình biến dạng dẻo trong quá trình cắt gọt kim loại Những nhấp nhô này do vết lưỡi cắt để lại, ảnh hưởng của rung động trong quá trình cắt, cũng như tính chất của vật liệu gia công.
Giảng viên Tạ Thị Hoàng Thân nhấn mạnh rằng sự không bằng phẳng của bề mặt có thể do 44 chế độ cắt, thông số dụng cụ cắt, dung dịch trơn nguội và nhiều nguyên nhân khác Mức độ không bằng phẳng này có sự khác biệt về kích thước và có thể được phân loại thành ba dạng sai số, tùy thuộc vào độ lớn của các nhấp nhô, không phải tất cả đều liên quan đến nhám bề mặt.
Dạng 1: Độ không phẳng bề mặt( sai lệch hình dạng)
Dạng 2: Độ sóng bề mặt
Người ta còn xác định bước sóng và tỷ lệ các bước sóng 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 nó thuộc về sai số hình dáng
- Loại nhấp nhô có chiều cao h2 là độ sóng bề mặt
- Loại nhấp nhô có chiều cao h3 là độ nhám bề mặt
Người ta dựa vào tỷ số giữa bước nhấp nhô l và chiều cao nhấp nhô h
50 h l : sai số thuộc về độ nhám bề mặt
100 h l : sai số thuộc về độ sóng bề mặt
1000 h l : sai số thuộc về độ không phẳng bề mặt
Nhám bề mặt là những nhấp nhô tế vi với bước và chiều cao nhỏ, ảnh hưởng lớn đến chất lượng bảo vệ và độ bền của chi tiết máy Nó thể hiện mức độ cao thấp của các nhấp nhô trong một phạm vi hẹp của bề mặt gia công.
2.2 Các chỉ tiêu đánh giá nhám
Nhám bề mặt được xác định qua độ nhấp nhô của prôfin, hình thành từ giao tuyến giữa bề mặt thực và mặt phẳng vuông góc với bề mặt đó Để đánh giá nhám bề mặt, người ta thường sử dụng mặt phẳng pháp tuyến để cắt qua bề mặt thực.
Khác với sai lệch hình dạng và độ sóng bề mặt có bước nhấp nhô lớn, nhám bề mặt có bước nhấp nhô nhỏ hơn và được đánh giá trong một giới hạn phần bề mặt với chiều dài xác định, gọi là chiều dài chuẩn l.
Đánh giá bề mặt dựa trên các yếu tố hình học được xác định trong chiều dài chuẩn, được tính toán so với đường trung bình của prôfin bề mặt.
Đường trung bình là một đường thẳng trong chiều dài chuẩn, chia prôfin thành hai phần sao cho tổng diện tích của các đỉnh lồi và đỉnh lõm bằng nhau.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 45
Chiều dài chuẩn l là đoạn chiều dài của bề mặt chi tiết được sử dụng để đo độ nhám, trong đó không có sự ảnh hưởng của các loại nhấp nhô khác có bước lớn hơn chiều dài chuẩn l.
Theo tiêu chuẩn quy định chiều dài chuẩn có các trị số sau:
Theo TCVN 2511 - 95 để đánh giá độ nhám bề mặt người ta thường dùng hai chỉ tiêu sau: a Sai lệch trung bình số học của prôfin Ra
Sai lệch trung bình số học của prôfin Ra được xác định bằng giá trị trung bình của các khoảng cách giữa prôfin thực và đường trung bình, trong giới hạn chiều dài chuẩn.
1 1 b Chiều cao nhấp nhô của prôfin theo 10 điểm Rz
Chiều cao nhấp nhô của prôfin được xác định bằng cách tính giá trị trung bình của trị tuyệt đối của 5 điểm cao nhất trên phần lồi và 5 điểm thấp nhất trên phần lõm so với đường trung bình trong giới hạn chiều dài chuẩn.
2.3 Các ký hiệu trên bản vẽ
Trong các bản vẽ thiết kế, để thể hiện yêu cầu nhám bề mặt, người dùng ký hiệu sau:
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 46
- 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 hình vẽ
Tuy nhiên nếu không quy ước thì không cần ghi ký hiệu để cho người công nghệ tự lựa chon phương pháp gia công
Ví dụ: Gia công bulông có thể gia công bằng hai cách là:
+ Gia công có phoi: tiện + Gia công không phoi: cán ren
(2) Nếu cần quy định phương pháp gia công tinh lần cuối thì ghi tên phương pháp vào vị trí đó
Phương pháp gia công có phoi Phương pháp gia công không có phoi
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 47
(3) Nếu cần quy định chiều dài chuẩn thì ghi trị số chiều dài chuẩn được lựa chọn ở vị trí này
(4) Nếu cần quy định phương các nhấp nhô
Ký hiệu nhám trên bản vẽ chỉ được ghi một lần trên đường bao thấy hoặc đường kéo dài của nó, với đỉnh nhọn của ký hiệu hướng vào bề mặt cần ghi.
Nếu tất cả các bề mặt của chi tiết có cùng một cấp độ nhám thì ghi ký hiệu nhám chung ở góc trên bên phải cuả bản vẽ
Nếu phần lớn các bề mặt của chi tiết có cùng một cấp độ nhám kí hiệu chung ở góc bên phải bản vẽ và đặt trong dấu ngoặc đơn
Khi trên một bề mặt xuất hiện hai cấp độ nhám khác nhau, cần sử dụng nét liền mảnh để vẽ đường phân cách Đặc biệt, đường phân cách này không được vẽ lên đường gạch vật liệu của mặt cắt.
Độ nhám của bề mặt răng và thông số thân khai được ghi trên mặt chia, đặc biệt quan trọng khi bản vẽ không có hình chính diện.
Ký hiệu độ nhám bề mặt làm việc của ren được ghi ngay bên cạnh kích thước đường kính ren hoặc profin ren.
Chuỗi kích thước
Chuỗi kích thước là tập hợp các kích thước liên tiếp của một hoặc nhiều chi tiết, tạo thành một vòng khép kín Nó xác định độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt và các đường tâm của chi tiết trong quá trình lắp ghép Để hình thành chuỗi kích thước, cần phải đáp ứng hai điều kiện cơ bản.
- Các kích thước nối tiếp nhau
- Các kích thước tạo thành một vòng khép kín
Nghĩa là nếu ta đi một chiều theo các kích thước của chuỗi thì sẽ trở về chỗ xuất phát
+ Phân loại chuỗi kích thước
Tuỳ theo vị trí và sự phân bố của chuỗi kích thước trong các chi tiết và bộ phận máy, người ta phân chuỗi kích thước thành nhiều loại
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 49
* Chuỗi kích thước chi tiết
Là chuỗi mà các khâu cùng thuộc về một chi tiết Các kích thước của chuỗi gọi khâu (hình 2.19a)
Chuỗi kích thước chi tiết dùng để xác định độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt hoặc đường trục của một chi tiết
Chuỗi kích thước lắp là chuỗi mà các khâu của chuỗi là kích thước của các chi tiết khác nhau lắp ghép trong bộ phận máy hoặc máy (hình 2.19b)
Chuỗi kích thước lắp dùng để xác định vị trí tương quan giữa các bề mặt hoặc các đường tâm của một số chi tiết lắp ráp với nhau
* Chuỗi kích thước đường thẳng
Chuỗi kích thước đường thẳng là chuỗi mà các khâu song song với nhau Trong đó, chuỗi kích thước chi tiết và chuỗi kích thước lắp đều thuộc loại chuỗi đường thẳng.
* Chuỗi kích thước mặt phẳng
Chuỗi kích thước mặt phẳng là chuỗi mà các khâu của nó nằm trên một mặt phẳng hoặc một số mặt phẳng song song, nhưng các khâu lại không song song với nhau.
Chuỗi không gian là chuỗi mà các khâu của chuỗi nằm trong những mặt phẳng bất kỳ.
3.2 Các thành phần của chuỗi
Các kích thước trong chuỗi được gọi là khâu Dựa vào đặc tính của các khâu chia ra các loại khâu
3.2.1 Khâu thành phần (Di, di)
Khâu thành phần là giai đoạn mà kích thước của chúng được xác định bởi quá trình gia công, và các kích thước này không phụ thuộc lẫn nhau.
* Khâu thành phần được chia làm 2 loại:
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 50
Khâu thành phần tăng, hay còn gọi là khâu tăng, là loại khâu mà khi kích thước của nó tăng lên, kích thước của khâu khép kín cũng tăng theo và ngược lại.
Khâu thành phần giảm, hay còn gọi là khâu giảm, là loại khâu mà khi kích thước của nó tăng lên, kích thước của khâu khép kín sẽ giảm và ngược lại.
Để phân biệt khâu thành phần và khâu khép kín trong chuỗi kích thước chi tiết, cần dựa vào trình tự gia công các kích thước trong chuỗi đó.
Khâu khép kín là một phần quan trọng, với kích thước được xác định bởi các khâu thành phần của nó Trong mỗi chuỗi, chỉ tồn tại một khâu khép kín.
Ví dụ ở hình 6.1b khâu A1 là khâu thành phần tăng, khâu A2, A3, A4 là khâu giảm, khâu A5 là khâu khép kín
3.3 Giải chuỗi kích thước (bài toán thuận)
Để xác định khâu khép kín về kích thước danh nghĩa, sai lệch và dung sai, cần phải biết các khâu thành phần của chúng Để giải quyết bài toán chuỗi kích thước một cách thuận tiện, người ta thường sơ đồ hoá các chuỗi, như minh họa trong hình 6.1.
Trong đó hình b ta có : A1 là khâu tăng
A4 là khâu khép kín Với A4 = A5- A1- A2 - A3
A4 = A5 - (A1 + A2 + A3) Trong một kích thước, các khâu thành phần có thể có nhiều kích thước khác nhau Để thuận tiện cho việc tính toán, ta quy ước một số ký hiệu.
D: là khâu tăng d : là khâu giảm
Theo ký hiệu trên thì kích thước danh nghĩa của khâu khép kín được tính như sau:
Hình 2.20 Sơ đồ hoá chuỗi kích thước
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 51
K = D - (d1+d2+d3) là phương trình cơ bản của chuỗi kích thước, thể hiện mối quan hệ giữa khâu khép kín và các khâu thành phần khi có nhiều khâu tăng và giảm.
Trong đó: K là kích thước danh nghĩa của khâu khép kín
1 là tổng kích thước danh nghĩa các khâu tăng
Kích thước danh nghĩa của một khâu được tính bằng hiệu số giữa tổng kích thước danh nghĩa của các khâu tăng (m) và tổng kích thước danh nghĩa của các khâu giảm (n) Tổng kích thước danh nghĩa các khâu giảm là yếu tố quan trọng trong việc xác định kích thước danh nghĩa của khâu.
Kích thước giới hạn lớn nhất của khâu khép kín bằng hiệu số giữa tổng các khâu tăng lớn nhất và tổng các khâu giảm nhỏ nhất
Kích thước giới hạn nhỏ nhất của khâu khép kín bằng hiệu số giữa tổng các khâu tăng nhỏ nhất và tổng các khâu giảm lớn nhất
Dung sai của khâu khép kín bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất của khâu khép kín
Trong đó A chỉ các khâu thành phần
Vậy dung sai của khâu khép kín bằng tổng dung sai các khâu thành phần trong chuỗi
Sai lệch trên của khâu khép kín ESK : bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa của khâu khép kín
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 52
Trong đó: ESDi là sai lệch trên của các khâu tăng eidi là sai lệch dưới của các khâu giảm
Vậy sai lệch trên của khâu khép kín bằng hiệu số giữa tổng sai lệch trên của các khâu tăng và tổng sai lệch dưới của các khâu giảm
Sai lệch dưới của khâu khép kín EIK được xác định bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa của khâu khép kín, hoặc bằng hiệu số giữa tổng sai lệch dưới của các khâu tăng và tổng sai lệch trên của các khâu giảm.
Trong đó: EIDi là sai lệch dưới của các khâu tăng eidi là sai lệch trên của các khâu giảm
1 Trình bầy khái niệm và các dạng sai lệch hình dạng?
2 Trình bầy khái niệm và các dạng sai lệch vị trí bề mặt ?
3 Nêu cách dấu hiệu tương ứng để ký hiệu dung sai hình dạng ,vị trí? Cách ghi ký hiệu sai lệch hình dạng vị trí trên bản vẽ?
4 Thế nào là nhám bề mặt? Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến chất lượng sản phẩm?
5 Cho biết các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt? Ký hiệu và cách ghi độ nhám bề mặt trên bản vẽ?
6 Thế nào chuỗi kích thước? cho ví dụ minh hoạ?
7 Thế nào là khâu thành phần tăng, khâu thành phần giảm của chuỗi kích thước; cho ví dụ về cách xác định đối với một chuỗi kích thước?
8 Nêu các phương pháp giải chuỗi kích thước cho bài toán thuận?
BÀI TẬP Bài 1: Cho chuỗi kích thước như hình vẽ sau:
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 53
Hãy giải chuỗi kích thước để xác định sai lệch, dung sai kích thước A2
Biết trình tự gia công là A1, A3, A2
Bài 2: Cho chuỗi kích thước như hình vẽ sau:
Hãy giải chuỗi kích thước để xác định sai lệch, dung sai kích thước A2 Biết trình tự gia công là A1, A3, A2
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 54