Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề Công nghệ ô tô, Hàn)

Ký hiệu kích thước thực: + Đối với chi tiết trục là dth + Đối với chi tiết lỗ là Dth Khi gia công, không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích thước danh nghĩa, sự sai lệ

1

UBND TỈNH LÀO CAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG

NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ, NGHỀ HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP, CAO ĐẲNG

Lào Cai, năm 2019

LỜI NÓI ĐẦU

Nhiệm vụ quan trọng trong quá trình thiết kế các sản phẩm mới và hoàn thiện các sản phẩm cũ là chuẩn bị tốt các bản vẽ thiết kế và công nghệ, tạo khả năng đảm bảo tính công nghệ cần thiết và chất lượng cao của sản phẩm Để giải quyết tốt nhiệm vụ đó, các nhà thiết

kế cần phải nắm vững những nguyên tắc cơ bản để lựa chọn dung sai cho các thông số hình học chi tiết và lắp ghép cho các mối ghép theo tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam đã ban hành

Nội dung của giáo trình được biên soạn trên cơ sở kế thừa những nội dung đã có của các giáo trình dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật đã được ban hành và kết hợp với yêu cầu mới phù hợp với điều kiện học tập và giảng dạy của nghề học sửa chữa ôtô nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, giáo trình gồm có 3 chương

Trong giáo trình này phần lý thuyết môn học được xắp xếp theo một trình tự lôgíc, các kiến thức cơ bản được cô đọng Trong đó một số nội dung được trình bầy tỉ mỉ nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu Sau mỗi nội dung lý thuyết đều có các câu hỏi và bài tập kèm theo để nâng cao tính thực hành của môn học

Việc biên soạn một tài liệu thật cơ bản và chất lượng cao quả là một việc khó Mặc dù các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, song cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự góp ý của các bạn đọc để bổ xung cho giáo trình hoàn chỉnh hơn

Tác giả

Lào Cai 10/2019

HƯỚNG DẪN ĐỌC GIÁO TRÌNH

1 Chương trình môn học được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề

2 Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp dạy và học

- Môn học ‘Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật’ bao gồm lý thuyết và thực hành (bài tập) của 3 chương:

Chương 1: Các khái niệm về hệ thống dung sai lắp ghép

Chương 2: Hệ thống dung sai lắp ghép

Chương 3: Dụng cụ đo thông dụng trong cơ khí

3 Những trọng tâm chương trình cần chú ý

- Những khái niệm cơ bản của dung sai lắp ghép

-Thành thạo giải các bài tập lắp ghép

- Tra bảng dung sai để làm các bài tập trong hệ thống lắp ghép

- Nhận biết các loại dụng cụ đo và phương pháp đo

- Thao tác sử dụng các loại dụng cụ đo thành thạo

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

HƯỚNG DẪN ĐỌC GIÁO TRÌNH 3

CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP 6

1 Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép 6

1.1 Khái niệm về tính lắp lẫn trong nghành cơ khí 6

1.2 Kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai 7

1.3 Lắp ghép và các loại lắp ghép 13

2 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn 20

2.1 Hệ thống dung sai 20

2.2 Hệ thống lắp ghép 25

2.3 Các bảng dung sai Error! Bookmark not defined 2.4 Các lắp ghép tiêu chuẩn Error! Bookmark not defined 3 Dung sai hình dạng, vị trí và độ nhám bề mặt 25

3.1 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công 25

3.2 Sai số về hình dạng và vị trí bề mặt của chi tiết gia công 27

3.3 Nhám bề mặt 35

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP 43

1 Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép thông dụng 43

1.1 Dung sai lắp ghép ổ lăn 43

1.2 Dung sai lắp ghép then và then hoa 46

1.3 Dung sai lắp ghép côn Error! Bookmark not defined 2 Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép ren 51

3 Dung sai truyền động bánh răng 54

3.1 Các thông số kích thước cơ bản của truyền động bánh răng 54

3.2.Các yêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng 54

3.3 Đánh giá mức chính xác truyền động bánh răng 56

3.4 Tiêu chuẩn dung sai, cấp chính xác của truyền động Error! Bookmark not

defined

4 Chuỗi kích thước Error! Bookmark not defined 4.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined 4.2 Các thành phần của chuỗi Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 3: DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG TRONG CƠ KHÍ 59

1 Cơ sở đo lường kỹ thuật 59

1.1 Khái niệm về đo lường kỹ thuật 59

1.2 Dụng cụ đo và các phương pháp đo 60

2 Căn mẫu 62

2.1 Công dụng, cấu tạo các bộ căn mẫu 62

2.2 Cách bảo quản 64

3 Thước cặp 68

3.1 Công dụng, cấu tạo, nguyên lý du xích 68

3.2 Cách sử dụng 70

3.3 Cách bảo quản 72

4 Pan me 73

4.1 Nguyên lý làm việc của pan me Error! Bookmark not defined 4.2 Cách sử dụng Error! Bookmark not defined 4.3 Bảo quản 77

5 Đồng hồ so 64

5.1 Công dụng, cấu tạo và nguyên lý làm việc của đồng hồ so 64

5.2 Sử dụng và bảo quản 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP

1 Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép

1.1 Khái niệm về tính lắp lẫn trong ngành cơ khí

1.1.1 Bản chất của tính lắp lẫn

Tính lắp lẫn( hay còn gọi là tính đổi lẫn chức năng) của loạt chi tiết là khả năng thay thế cho nhau bằng các chi tiết khác cùng loại mà không cần phải lựa chọn hoặc sửa chữa gì

mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Ví dụ: Đai ốc lắp với bu lông có chức năng bắt chặt, líp xe lắp với moay ơ có chức

năng truyền chuyển động Khi ta chế tạo hàng loạt đai ốc cùng loại, líp xe cùng loại, nếu lấy bất kỳ đai ốc nào, líp xe nào vừa chế tạo lắp vào bu lông, vào moay ơ đều thực hiện đúng chức năng của nó thì loại đai ốc, loại líp xe đó đã chế tạo đạt được tính đổi lẵn chức năng

Tính lắp lẫn được chia ra làm hai loại:

+ Lắp lẫn hoàn toàn

Trong một loạt chi tiết cùng loại, nếu các chi tiết đều thay thế được cho nhau, thì loạt

đó đạt được tính lắp lẫn hoàn toàn

Lắp lẫn hoàn toàn đòi hỏi phải có độ chính xác cao, giá thành sản phẩm cao Lắp lẫn hoàn toàn dùng chế tạo các chi tiết tiêu chuẩn như bu lông - đai ốc, bánh răng, ổ lăn , các chi tiết dự trữ, thay thế

+ Lắp lẫn không hoàn toàn

Nếu một số trong các chi tiết trong loạt không lắp lẫn cho nhau được hoặc khi lắp lẫn cho nhau cần phải gia công thêm mới lắp ghép được thì loạt chi tiết đó chỉ đạt được tính lắp lẫn không hoàn toàn

Lắp lẫn không hoàn toàn cho phép các chi tiết chế tạo với phạm vi dung sai lớn hơn, thường thực hiện đối với công việc lắp ráp trong nội bộ phân xưởng hoặc nhà máy

Các chi tiết có tính lắp lẫn phải giống nhau về hình dạng về kích thước, hoặc kích thước chỉ được khác nhau trong một phạm vi cho phép nào đó, phạm vi cho phép đó gọi là dung sai Như vậy dung sai là yếu tố quyết định đổi lẫn chức năng, tuỳ theo giá trị của dung sai mà chi tiết đạt được tính lắp lẫn hoàn toàn hay không hoàn toàn

1.1.2 Ý nghĩa của tính lắp lẫn

Tính lắp lẫn trong chế tạo máy là điều kiện cơ bản và cần thiết của nền sản xuất tiên tiến

Trong sản xuất hàng loạt, nếu không đảm bảo các nguyên tắc của tính lắp lẫn thì không thể sử dụng bình thường nhiều loại đồ dùng phương tiện trong cuộc sống của chúng ta

Ví dụ : Lắp một bóng đèn điện vào đui đèn; vặn đai ốc vào một bulông bất kỳ có cùng kích cỡ kích thước, lắp ổ lăn có cùng số hiệu về kích thước vào trục và ổ trục nào đó v.v

Trong sản xuất, nhờ tính lắp lẫn của chi tiết quá trình lắp ráp được đơn giản thuận tiện Trong sửa chữa, dễ dàng thay thế một chi tiết bị hỏng bằng một chi tiết dự trữ cùng loại

Ví dụ: Thay thế xéc măng, piston bị hỏng bằng các xéc măng, piston dự trữ cùng loại thì máy có thể làm việc được ngay, giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, tận dụng được thời gian sản xuất của nó

Về mặt công nghệ, nếu có các chi tiết được thiết kế và chế tạo đảm bảo tính đổi lẫn sẽ tạo điều kiện cho việc hợp tác sản xuất giữa các xí nghiệp, thực hiện chuyên môn hoá dễ dàng, tạo điều kiện để áp dụng kỹ thuật tiên tiến, tổ chức sản xuất hợp lý, nâng cao năng xuất và chất lượng, hạ giá thành sản phẩm

Như vậy tính đổi lẫn chức năng có ý nghĩa rất lớn về kinh tế, kỹ thuật

1.2 Kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai

1.2.1.1 Kích thước danh nghĩa

Kích thước danh nghĩa là kích thước xác định được bằng cách tính toán xuất phát từ chức năng của chi tiết , sau đó quy tròn (về phía lớn lên) theo các giá trị của dãy kích thước thẳng có trong bảng tiêu chuẩn

Ví dụ khi tính toán (về sức bền, độ cứng vững, độ ổn định…) người thiết kế xác định được kích thước của chi tiết là 35,785 mm; đối chiếu với bản tiêu chuẩn chọn kích thước là 36

mm Kích thước 36 mm này là kích thước danh nghĩa của chi tiết

Kích thước danh nghĩa được ghi trên bản vẽ và dùng làm gốc để xác định các kích thước giới hạn và tính sai lệch

Ký hiệu kích thước danh nghĩa: + Đối với chi tiết trục là dN

+ Đối với chi tiết lỗ là DN

Hình 1.1.Biểu diễn kích thước lỗ và trục

so với sai số cho phép là 0,01mm

Trong thực tế không phải lúc nào cũng xác định được kích thước một cách chính xác, như vậy nên còn cho phép quan niệm kích thước thực là kích thước được xác định bằng cách đo với sai số cho phép

Ký hiệu kích thước thực: + Đối với chi tiết trục là dth

+ Đối với chi tiết lỗ là Dth

Khi gia công, không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích thước danh nghĩa, sự sai lệch giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa phụ thuộc nhiều yếu tố: độ chính xác của máy, dao gia công, dụng cụ gá lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độ tay nghề của người thợ v.v Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích thước danh nghĩa phụ thuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của các chi tiết

1.2.1.3 Kích thước giới hạn

Khi gia công bất kỳ một một kích thước của chi tiết nào đó, ta cần phải quy định một phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước đó Phạm vi cho phép ấy được giới hạn bởi hai kích thước quy định gọi là kích thước giới hạn

Kích thước giới hạn là hai kích thước lớn nhất và nhỏ nhất mà kích thước thực của các chi tiết đạt yêu cầu nằm trong phạm vi đó Phạm vi cho phép phải quy định sao cho các chi tiết đạt được tính lắp lẫn về phương diện kích thước

Có 2 kích thước giới hạn:

- Kích thước giới hạn lớn nhất: Là kích thước lớn nhất cho phép của chi tiết khi chế tạo mà kích thước thực phải nhỏ hơn hoặc bằng với nó

Ký hiệu kích thước giới hạn lớn nhất : + Đối với chi tiết trục là dmax

+ Đối với chi tiết lỗ là Dmax

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất: Là kích thước nhỏ nhất cho phép của chi tiết khi chế tạo mà kích thước thực phải lớn hơn hoặc bằng với nó

Ký hiệu kích thước giới hạn nhỏ nhất : + Đối với chi tiết trục là dmin

+ Đối với chi tiết lỗ là Dmin

- Điều kiện để một chi tiết đạt yêu cầu khi gia công là : dmin  dth  dmax

Sai lệch giới hạn gồm: sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới

1.2.2.2 Sai lệch giới hạn trên

Sai lệch giới hạn trên là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa

Ký hiệu: + Đối với chi tiết trục là es

+ Đối với chi tiết lỗ là ES

Công thức tính: es = dmax - dN

ES = Dmax - DN

1.2.2.3 Sai lệch giới hạn dưới

Hình 1.2 Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn và sai lệch giới hạn

Sai lệch giới hạn dưới là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa

Ký hiệu: + Đối với chi tiết trục là ei

+ Đối với chi tiết lỗ là EI;

Công thức tính: ei = dmin - dN

EI = Dmin –DN

* Chú ý: Tuỳ theo tính chất mối ghép yêu cầu mà sai lệch giới hạn có những giá trị

khác nhau

- Sai lệch có giá trị dương (+) khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước danh nghĩa

- Sai lệch giới hạn bằng 0 khi kích thước giới hạn bằng kích thước danh nghĩa

- Sai lệch giới hạn có giá trị âm (-) khi kích thước giới hạn nhỏ hơn kích thước danh nghĩa

* Cách ghi sai lệch giới hạn kích thước trên bản vẽ

- Trên bản vẽ sai lệch giới hạn kích thước được ghi sau kích thước danh nghĩa

- Đơn vị của kích thước danh nghĩa và sai lệch giới hạn đều là mm

- Khổ chữ sai lệch giới hạn viết nhỏ hơn kích thước danh nghĩa

- Sai lệch giới hạn trên được ghi ở phía trên: Ví dụ: 50+0,3

- Sai lệch giới hạn dưới được ghi ở phía dưới: Ví dụ: 50- 0,1

- Sai lệch bằng không thì không ghi hoặc ghi số 0.Ví dụ: 50- 0,1

- Sai lệch có trị số đối nhau thì ghi chung và phía trước có dấu cộng, trừ ( ), khổ chữ sai lệch giới hạn viết bằng khổ chữ kích thước danh nghĩa.Ví dụ: 50  0,1

Hình 1.3 Sơ đồ biểu diễn sai lệch giới hạn

Hình 1.4 Ghi ký hiệu trên bản vẽ chi tiết

Hình 1.5 Ghi ký hiệu trên bản vẽ lắp

Ký hiệu: T( Tolerance)

Với chi tiết trục: Td

Với chi tiết lỗ : TD

Công thức tính: + Với chi tiết trục: Td = dmax - dmin hay Td = es- ei

+ Với chi tiết lỗ: TD = Dmax - Dmin hay TD = ES -EI

* Chú ý: Dung sai bao giờ cũng có giá trị dương bởi nó là chiều dài, chiều rộng của

một khoảng có thực ( T > 0 )

- Quy định giá trị dung sai phải căn cứ vào quá trình làm việc hay chế độ lắp ghép của các cơ cấu mà có thể tìm ra được giá trị dung sai đó:

+ Trị số dung sai lớn - độ chính xác chi tiết thấp

+ Trị số dung sai nhỏ - độ chính xác chi tiết cao

nhất dmax = 50,055mm; kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 49,985mm Tính trị số sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới và dung sai của chi tiết

Nếu người thợ gia công chi tiết đó đo được kích thước 50,065mm thì chi tiết đó đạt yêu cầu không? Tại sao?

- Chi tiết gia công đo được d = 50,065mm - đây là kích thước thực của chi tiết

Ta biết chi tiết gia công đạt yêu cầu sử dụng khi thoả mãn điều kiện

dmax  dth  dmin

ở đây 50,055  50,065 > 49,985 Vậy chi tiết không đạt yêu cầu về kích thước

* Biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai

- Dùng hệ 2 đường thẳng vuông góc với nhau, trục hoành biểu diễn vị trí của kích thước danh nghĩa tại đó sai lệch bằng 0 gọi là đường không Trục tung biểu thị sai lệch của kích thước tính theo µm ( 1µm = 10 – 3 mm) Sai lệch của kích thước được phân bố về hai phía so với kích thước danh nghĩa

+ Nếu sai lệch là giá trị âm thì nằm phía dưới đường không

+ Nếu sai lệch là giá trị dương thì nằm phía trên đường không

- Đường 0 là đường giới hạn nhỏ nhất của chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ Miền dung sai của chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ nằm ở phía trên đường 0 Miền dung sai của chi tiết trục nằm

ở những vị trí khác nhau tuy từng lắp ghép

- Đường 0 là đường giới hạn lớn nhất của chi tiết trục trong hệ thống trục Miền dung sai của chi tiết trục trong hệ thống trục nằm ở phía dưới đường 0 Miền dung sai của chi tiết

lỗ nằm ở những vị trí khác nhau tuy từng lắp ghép

- Miền dung sai được biểu diễn bằng một hình chữ nhật có chiều dài tuỳ ý được giới hạn bằng sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới

Ví dụ: Loạt chi tiết lỗ có kích thước

 40+0.025 và loạt chi tiết trục có kích

thước là  0 , 025

050 , 0

40

Ý nghĩa: Qua sơ đồ phân bố miền dung sai ta dễ dàng xác định được giá trị của các

sai lệch giới hạn, kích thước giới hạn, dung sai và đặc tính của mối ghép

1.3 Lắp ghép và các loại lắp ghép

1.3.1 Khái niệm:

Sự phối hợp của hai hay nhiều chi tiết một cách cố định ( đai ốc vặn vào bu lông) hay

di động ( piston lắp trong xylanh ) thì tạo thành một mối ghép

Ví dụ: - Đai ốc vặn vào bu lôngtạo thành mối ghép có tác dụng bắt chặt

- Piston, xéc măng lắp trong xylanh động cơ tạo thành mối ghép có tác dụng nén khí- gây nổ- phát lực

Trong những mối ghép có những bề mặt và những kích thước mà dựa theo chúng các chi tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép

Một mối ghép bao giờ cũng có chung một kích thước danh nghĩa cho cả hai chi tiết lắp ghép gọi là kích thước danh nghĩa của lắp ghép

Bề mặt lắp ghép là bề mặt trụ hoặc bề mặt phẳng và bao giờ cũng gồm mặt của chi tiết bao ngoài ( bề mặt bao) và mặt của chi tiết bị bao ( bề mặt bị bao)

Chi tiết bao ngoài qui ước là chi tiết lỗ

Chi tiết bị bao qui ước là chi tiết trục

Hình 1.6 Sơ đồ phân bố miền dung sai

Đặc tính của lắp ghép được xác định bởi hiệu số của kích thước bao và kích thước bị bao trong lắp ghép

1.3.2 Phân loại lắp ghép

Đặc tính của lắp ghép được xác định bởi hiệu số kích thước của bề mặt bao và bề mặt

bị bao trong lắp ghép

Nếu hiệu số đó có giá trị dương thì lắp ghép có độ hở

Nếu hiệu số đó có giá trị âm thì lắp ghép có độ dôi

Tuỳ theo sự phân bố miền dung sai của lỗ và trục theo TCVN 2244-77 có thể phân ra

3 nhóm lắp ghép: lắp ghép có độ hở, lắp ghép có độ dôi và lắp ghép trung gian

1.3.2.1 Lắp ghép có độ hở( Lắp lỏng)

- Trong loại lắp ghép này kích thước bề mặt bao (lỗ) bao giờ cũng lớn hơn kích thước

của bề mặt bị bao (trục) ( lớn hơn về giá trị chủa kích thước giới hạn), miền dung sai của lỗ

luôn nằm trên miền dung sai của trục đảm bảo cho mối ghép bao giờ cũng có độ hở

- Độ hở trong lắp ghép đặc trưng cho sự dịch chuyển tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép Nếu độ hở càng lớn thì khả năng dịch chuyển tương đối càng nhiều và ngược lại

- Độ hở trong lắp ghép là hiệu số kích thước của lỗ và kích thước của trục

- Độ hở ký hiệu là S Được xác định bằng biểu thức: S = Dt – dt

Hình 1.7: Hai chi tiết lắp ghép

Lắp ghép giữa trục

và lỗ

Lắp ghép giữa rãnh

và con trượt

Các kích thước thực tế của chi tiết dao động trong giới hạn dung sai đã cho nên độ hở cũng sẽ dao động trong một phạm vi nhất định

Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ hở giới hạn

+ Độ hở giới hạn lớn nhất (ký hiệu là Smax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên của lỗ và sai lệch dưới của trục

Smax = Dmax– dmin hay Smax = ES – ei + Độ hở giới hạn nhỏ nhất (ký hiệu là Smin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trục hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của lỗ và sai lệch trên của trục

Smin = Dmin – dmax hay Smin = EI – es + Độ hở trung bình (ký hiệu là Stb) : là trung bình cộng giữa độ hở giới hạn lớn nhất

50

- 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 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:

S

2

005,0051,02

- Độ dôi giới hạn lớn nhất (ký hiệu là Nmax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của trục và kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên của trục và sai lệch dưới của lỗ

Nmax = dmax - Dmin

Hay Nmax = es - EI

- Độ dôi giới hạn nhỏ nhất (ký hiệu là Nmin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục và kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của trục và sai lệch trên của lỗ

Nmin = dmin - Dmax

Như vậy dung sai của độ dôi đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép

75

 ; chi tiết trục

có kích thước 0 , 062

030 , 0

75

- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết

- Tính độ dôi giới hạn, độ dôi trung bình và dung sai của lắp ghép

- Kích thước giới hạn lớn nhất của trục:

dmax = d + es = 75 + 0,062 = 75,062 mm

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục:

dmin = d + ei = 75 + 0,030 = 75,030 mm + Dung sai của trục:

N

2

012,0062,02

Trong lắp ghép này tuỳ theo kích thước thực tế của chi tiết lỗ và chi tiết trục (kích thước thực tế trong phạm vi dung sai) mà lắp ghép có độ hở và có

độ dôi

Hình 1.10 Nhóm lắp trung gian

Tương tự như lắp ghép có độ hở hoặc lắp ghép có độ dôi, nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới hạn là lớn nhất thì mối ghép có độ hở lớn nhất Smax

Ngược lại nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới hạn là nhỏ nhất với chi tiết trục có kích thước thước là lớn nhất thì mối ghép có độ dôi lớn nhất

Trong lắp ghép trung gian công thức tính trị số mối ghép như sau

- Độ hở giới hạn lớn nhất: Smax = Dmax - dmin

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

018 , 0

60

- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết

- Tính trị số giới hạn độ dôi, độ hở; độ hở hoặc độ dôi trung bình và dung sai của lắp ghép?

Bài giải:

- Kích thước giới hạn của lỗ:

Dmax = DN + ES = 60 + 0,030 = 60,030 mm

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ:

Td = dmax - dmin = 60,015 – 59,982 = 0,033 mm

+ Độ hở lớn nhất:

Smax = Dmax - dmin = 60,030 - 59,982 = 0,048 mm

+ Độ dôi lớn nhất:

Nmax = dmax - Dmin = 60,015 - 60 = 0,015 mm

+ Trong lắp ghép này độ hở lớn nhất lớn hơn độ dôi lớn nhất( Smax  Nmax) nên lắp ghép có độ hở trung bình là:

mm N

S

2

015,0048,02

2 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn

2.1 Hệ thống dung sai

Hệ thống dung sai là tập hợp các quy định về trị số dung sai cho các kích thước lắp ghép theo tiêu chuẩn thống nhất của quốc gia (TCVN) hay quốc tế (ISO)

Nền sản xuất công nghiệp cơ khí ở nước ta từ năm 1962 về trước áp dụng hệ thống dung sai lắp ghép tiêu chuẩn nhà nước Liên xô Năm 1963 Nhà nước ta ban hành tiêu chuẩn Việt nam về dung sai lắp ghép TCVN 20-63;TCVN 42-63 Sau hơn 10 năm áp dụng trong thực tế sản xuất, các tiêu chuẩn trên bước đầu áp ứng được các yêu cầu của công tác nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các sản phẩm cơ khí Song, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học

kỹ thuật và sự hợp tác rộng rãi giữa các nước trên thế giới trong lĩnh vực này, bộ tiêu chuẩn về dung sai và lắp ghép đã bộc lộ nhiều nhược điểm cần được khắc phục Năm 1977 Nhà nước ta

đã ban hành bộ tiêu chuẩn SEV (khối các nước trong Hội đồng tương trợ kinh tế) và các kiến nghị của ISD (hệ thống dung sai lắp ghép của tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế)

Việc áp dụng hệ thống dung sai lắp ghép mới này đáp ứng được yêu cầu về sự hợp tác giữa nước ta và các nước trên thế giới, do nó đảm bảo được sự thống nhất về dung sai lắp ghép, thống nhất về công nghệ, về dụng cụ, đảm bảo tính đổi lẫn v.v do đó đảm bảo việc trao đổi hàng hoá và phát triển thương mại

2.1.1 Công thức tính trị số dung sai (Quy định dung sai)

Trên cơ sở cho phép sai số về kích thước người ta đã nghiên cứu và thống kê thực nghiệm giữa gia công cơ với sai số kích thước và đưa ra được công thức thực nghiệm tính dung sai như sau:

T = a.i

a - là hệ số phụ thuộc vào mức độ chính xác của kích thước Kích thước càng chính xác thì a càng nhỏ, trị số dung sai càng bé và ngược lại a càng lớn thì trị số dung sai lớn, kích thước kém chính xác

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 500mm thì: i0,453 D0,001D

Đối với kích thước trên 500 mm  3150 mm thì xác định theo công thức:

i = 0,004 D + 2,1

Hình 1.11 Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa T và d

Từ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa trị số dung sai và kích thước ở trên ta thấy rằng: trong từng khoảng nhỏ d của kích thước, giá trị dung sai kích thước biên của khoảng so với giá trị trung bình của khoảng sai khác nhau không đáng kể nên có thể bỏ qua được Vì vậy để đơn giản và thuận tiện cho việc sử dụng người ta quy định dung sai cho từng khỏang 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 phải tuân theo nguyên tắc đảm bảo sai khác giữa giá trị dung sai tính theo kích thước biên của khoảng so với giá trị dung sai tính theo kích thước trung bình của khoảng đó không quá 58% theo nguyên tắc đó thì các kích thước từ

1 500mm có thể phân thành 13 khoảng cơ bản và 22 khoảng trung gian tuy theo đặc tính của từng loại lắp ghép

Khoảng kích thước danh nghĩa từ 1  500 mm

2.1.2 Cấp chính xác (cấp dung sai tiêu chuẩn)

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2244 -77; TCVN 2245 -77 quy định có 19 cấp chính xác

và được kí hiệu IT01, IT0, IT1, IT17 ( ở đây IT là hai chữ cái đầu tiên của “ International Tolerance” nghĩ là “ dung sai quốc tế”

Các cấp chính xác từ IT1 IT17 được sử dụng phổ biến hiện nay

Cấp chính xác từ IT1 IT4 được sử dụng đối với các kích thước yêu cầu độ chính xác rất cao(căn mẫu , ca líp)

Cấp chính xác IT5, IT6 được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác( dụng cụ đo) Cấp chính xác IT7, IT8 được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thông dụng ( các kích thước lắp ghép)

Cấp chính xác từ IT9 IT11 thường được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn (chi tiết có kích thước lớn trong lắp ghép)

Cấp chính xác từ IT12 IT17 thường được sử dụng đối với những kích thước chi tiết yêu cầu gia công thô, chi tiết không lắp ghép

Trên bản vẽ cấp chính xác được ký hiệu bằng chữ số và được ghi sau ký hiệu sai lệch

cơ bản

2.1.3 Các sai lệch cơ bản

Sai lệch cơ bản là sai lệch giới hạn dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường không Trong hệ thống TCVN, sai lệch gần với đường không nhất gọi là sai lệch cơ bản

Đối với những miền dung sai nằm ở phía trên đường kích thước danh nghĩa thì sai lệch

cơ bản là sai lệch giới hạn dưới (EI, ei) của chúng, còn với những sai lệch nằm phía dưới đường kích thước danh nghĩa thì sai lệch cơ bản là sai lệch giới hạn trên (ES, es) của chúng

Hình 1.12 Vị trí sai lệch cơ bản

2.1.4 Ký hiệu miềm dung sai kích thước

Theo TCVN 2244-77 có 28 sai lệch cơ bản đối với lỗ và 28 sai lệch cơ bản đối với trục Sai lệch cơ bản được kí hiệu bằng 1 hoặc 2 chữ cái la tinh: Chữ in hoa đối với lỗ: A, B, C, CD,

D, E, EF, F, FG, G, H, J, Js, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC

Chữ thường đối với trục:a,b,c,cd za,zb,zc

Sự phối hợp giữa các kích thước danh nghĩa, sai lệch cơ bản và cấp chính xác tạo nên miền dung sai

Từ hình 1.13 ta nhận thấy, muốn hình thành một kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ bản, ta phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miền dung sai bất kỳ nào của trục, chẳng hạn phối hợp miền dung sai có SLCB là H với miền dung sai của trục có SLCB là f ta được kiểu lắp H/f Cũng tương tự khi phối hợp miền dung sai trục với SLCB là h với bất kỳ miền dung sai nào của lỗ ta được kiểu lắp trong hệ thống trục cơ bản, chẳng hạn: E/h; F/h…

Hình 1.13 Vị trí các miền dung sai ứng với các sai lệch cơ bản của trục và lỗ

Ký hiệu miền dung sai bao gồm 3 thành phần trên VD: 30H7

2.2 Hệ thống lắp ghép.

2.2.1 Hệ thống lỗ

Hệ thống lỗ là tập hợp các kiểu lắp mà ở đó khi cùng một cấp chính xác và cùng một kích thước danh nghĩa các kiểu lắp chỉ khác nhau ở kích thước giới hạn của trục còn kích thước giới hạn của lỗ không 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

2.2.2 Hệ thống trục

Là tập hợp các kiểu lắp mà ở đó khi

cùng một cấp chính xác và cùng một kích

thước danh nghĩa các kiểu lắp chỉ khác

nhau ở kích thước giới hạn của chi tiết lỗ

còn kích thước giới hạn của chi tiết trục là

không đổi

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

3 Dung sai hình dạng, vị trí và độ nhám bề mặt

3.1 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công

3.1.1 Khái niệm về độ chính xác gia công

Sau khi gia công, các chi tiết có thể đạt được những mức độ khác nhau về các yếu tố hành học so với bản vẽ thiết kế đề ra Mức độ khác nhau đó gọi là độ chính xác gia công

Hình 1.14: Sơ đồ lắp hệ thống lỗ cơ bản

Hình 1.15: Sơ đồ lắp hệ thống trục cơ bản

Độ chính xác gia công của mỗi chi tiết bao gồm những yếu tố sau:

3.1.2 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công

Sai số gia công do rất nhiều nguyên nhân gây ra

* Độ chính xác của máy, đồ gá và tình trạng của chúng khi bị mòn

Độ chính xác của máy thấp hoặc khi máy đã bị mìn sẽ gây ra sai số cho các chi tiết gia công trên máy

Ví dụ: - Cổ trục chính máy tiện bị mòn, khi chuyển động trục bị đảo làm chi tiết gia công không tròn

- Sống trượt không song song với tâm trục chính gây ra độ côn trên chi tiết gia công

- Trong đồ gá khoan lỗ, nếu vị trí của ống dẫn hướng kém chính xác do chế tạo hoặc do

bị mòn thì vị trí các lỗ khoan sẽ bị sai lệch

* Độ chính xác của dụng cụ cắt

Những dụng cụ định kích thước như mũi khoan, mũi doa, bàn ren, ta rô có đường hính sai hoặc bị mòn sẽ làm cho kích thước của chi tiết gia công cũng bị sai đi

* Độ cứng vững của hệ thống máy – đồ gá – dao – chi tiết gia công

Độ cúng vững của hệ thống kém thì sai số gia công càng lớn

* Biến dạng do kẹp chặt chi tiết

Khi kẹp chặt những chi tiết có thành mỏng thì dưới tác dụng của lực kẹp, chi tiết dễ bị biến dạng Sau khi gia công xong, tháo chi tiết ra, do biến dạng đàn hồi, nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu làm cho mặt vừa gia công bị sai đi

Hình 1.16: Biến dạng chi tiết do kẹp chặt

a) Phôi để gia công lỗ; b) Phôi kẹp trên máy bị biến dạng;

c) Lỗ sau khi gia công;d) Sản phẩm tháo ra khỏi máy

* Biến dạng vì nhiệt và ứng suất bên trong

Trong quá trình gia công, nhiệt phát sinh: chi tiết gia công, dụng cụ cắt, dụng cụ đo và các bộ phận máy đều chịu ảnh hưởng của nhiệt, các ảnh hưởng đó sẽ tác động vào chi tiết gia công làm cho hình dạng, kích thước của chi tiết gia công bị sai lệch

* Rung động phát sinh trong quá trình cắt

Rung động sẽ gây ra sai số gia công và ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt của chi tiết gia công

* Phương pháp đo, dụng cụ đo và những sai số do người thợ gây ra

Sai số chịu ảnh hưởng của đồng thời của nhiều yếu tố phức tạp như vậy nên nó muôn hình muôn vẻ Để ngăn ngừa và hạn chế được sai số phát sinh, cần phân biệt được các loại sai số và những đặc tính biến thiên của chúng

3.2 Sai số về hình dạng và vị trí bề mặt của chi tiết gia công

3.2.1 Sai số và dung sai hình dạng

3.2.1.1 Khái niệm

Sai lệch giữa bề mặt thực hoặc prôfin thực nhận được sau khi gia công so với bề mặt danh nghĩa hoặc prôfin danh nghĩa đã cho trên bản vẽ gọi là sai lệch hình dạng Về trị số sai lệch hình dạng được tính bằng khoảng cách lớn nhất giữa bề mặt thực hoặc prôfin thực tới

bề mặt áp hoặc prôfin áp trong giới hạn chiều dài chuẩn L

* Các khái niệm cơ bản:

- 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 của bề mặt danh nghĩa ( bề mặt hinh fhọc đúng trên bản vẽ) tiếp xúc với bề mặt thực và được bố trí ở ngoài vật liệu chi tiết sao cho sai lệch

từ bề mặt áp tới điểm xa nhất của bề mặt thực có giá trị nhỏ nhất

- Prôfin áp là đường biên của mặt cắt qua bề mặt áp

3.2.1.2 Các loại sai số hình dạng ( TCVN 2520 – 78, TCVN 10 – 85)

Sai số hình dạng hình học được

chia làm hai loại: Sai số hình dạng mặt

trụ và sai số hình dạng mặt phẳng

a Sai số hình dạng mặt phẳng

Sai số dạng 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

- 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 sai lệch của độ phẳng (hoặc độ thẳng) mà khoảng cách từ các điểm của bề

mặt thực đến mặt phẳng (đường thẳng) áp được giảm đi từ mép ngoài đến và giữa

Độ lõm: là sai lệch của độ phẳng(hoặc độ thẳng) mà khoảng cách từ các điểm của bề

mặt thực đến mặt phẳng(đường thẳng) áp được tăng lên từ ngoài mép đến vào giữa

b Sai số hình dạng bề mặt trụ (sai lệch về độ trụ)

Chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá sai số hình dạng bề mặt trụ là độ không trụ là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ cản tiếp trong giới hạn phần 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

Hình 1.18

Hình 1.17

Hình 1.19 Độ lồi và độ lõm

29

Khi phân tích sai lệch hình dạng theo phương ngang người ta còn xét đến các dạng thành phần của sai lệch độ tròn là độ ôvan và độ phân cạnh

Độ ôvan: Là sai lệch độ tròn mà prôfin thực là hình ôvan

Độ phân cạnh (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

Hình 1.20 Sai lệch độ tròn

Độ ô van Độ phân cạnh

Hình 1.21

- 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 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)

3.2.2 Sai số và dung sai vị trí bề mặt

hình dạng và sai số vị trí không được phép lấy bằng dung sai của kích thước tương ứng mà thường lấy bằng (

4

12

1 )T

3.2.2.2 Các loại sai số vị trí ( TCVN 2520 – 78, TCVN 10 – 85)

a Sai lệch độ song song ( độ không 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 của đường tâm với mặt phẳng hoặc mặt phẳng với đường tâm bằng hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa đường tâm và mặt phẳng trong giới hạn chiều dài chuẩn.`

- Sai lệch độ song song các đường tâm( hoặc đường thẳng) trong không gian là tổng hình học các sai lệch độ song song của đường tâm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau Trong đó một là mặt phẳng chung của đường tâm.

b Sai lệch về độ vuông góc( độ không vuông góc)

- Sai lệch về độ vuông góc giữa hai

mặt phẳng là sai lệch góc giữa các mặt phẳng

so với góc vuông biểu thị bằng đơn vị dài 

trên chiều dài phần chuẩn

- Sai lệch về độ vuông góc của mặt

phẳng hoặc đường tâm đối với đường tâm là

sai lệch góc giữa mặt phẳng hoặc đường tâm

và đường tâm chuẩn so với góc vuông, biểu

thị bằng đơn vị dài trên chiều dài của phần

// 0,01 A

A

Hình 1.26 Sai lệch độ song song của mặt phẳng

Hình 1.27 Sai lệch độ vuông góc

c Sai lệch về độ đồng tâm( độ không đồng tâm)

- Sai lệch về độ đồng tâm đối với đường tâm bề mặt chuẩn là khoảng cách lớn nhất giữa đường tâm của bề mặt khảo sát với đường tâm của bề mặt chuẩn trên chiều dài chuẩn

Sai lệch độ đồng tâm đối với đường tâm chung là khoảng cách lớn nhất  giữa đường tâm của bề mặt khảo sát với đường tâm của bề mặt chuẩn trên chiều dài chuẩn L (L1 hoặc L2)

- Sai lệch về độ đảo hướng kính là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm của prôfin thực của bề mặt quay tới đường tâm chuẩn trong mặt cắt vuông góc với đường tâm chuẩn

g Sai lệch về độ đối xứng

- Sai lệch về độ đối xứng đối với mặt phẳng đối xứng của yếu tố chuẩn là khoảng cách lớn nhất giữa mặt phẳng( đường tâm) đối xứng của phần tử được khảo sát và mặt phẳng đối xứng của phần tử chuẩn trong giới hạn phần chuẩn

3.2.3 Các dấu hiệu và ký hiệu dung sai hình dạng và vị trí

Để quy định cách hiểu thống nhất các yêu cầu trên bản vẽ về sai lệch hình dạng, vị trí

bề mặt TCVN 10-85 đã soạn thảo các dấu hiệu quy ước:

Hình 1.32 Sai lệch về độ đối xứng

- Các dấu hiệu tượng trưng và trị số cho phép của sai lệch hình dạng và vị trí được đặt

trong khung chữ nhật

- Các khung này được nối bằng đường dóng có mũi tên tới đường biên của bề mặt hoặc đường kích thước của thông số hay đường trục đối xứng nếu sai lệch thuộc về đường trục chung

- Khung chữ nhật được chia thành 2 hoặc 3 ô:

Ô số1: Ghi dấu hiệu tượng trưng

Ô số 2 : Ghi trị số sai lệch giới hạn

Ô số 3: Ghi yếu tố chuẩn hoặc bề mặt khác có liên quan

Một số ví dụ kí hiệu dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bản vẽ

3.3 Nhám bề mặt

3.3.1 Khái niệm

Bề mặt của chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà tồn tại những nhấp nhô Những nhấp nhô này là kết quả của quá trình biến dạng dẻo của bề mặt chi tiết sau khi cắt gọt lớp kim loại do vết lưỡi cắt để lại trên bề mặt của chi tiết gia công, là ảnh hưởng của rung động khi cắt, do tính chất của vật liệu gia công, do chế độ cắt, các thông số dụng cụ cắt, do dung dịch trơn nguội và nhiều nguyên nhân khác Tuy nhiên sự không bằng phẳng này có những bước khác nhau và độ lớn khác nhau Những nhấp nhô đó không phải đều thuộc về nhám bề mặt mà tuỳ thuộc theo độ lớn của các nhấp nhô người ta phân ra làm

ba dạng sai số:

Dạng 1: Độ không phẳng bề mặt( sai lệch hình dạng) Dạng 2: Độ sóng bề mặt

Dạng 3: Nhám 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

: sai số thuộc về độ không phẳng bề mặt

Vậy nhám bề mặt là những nhấp nhô tế vi có bước và chiều cao nhấp nhô nhỏ, nó ảnh

hưởng nhiều đến chất lượng bảo vệ và độ bền của các chi tiết máy Hay nhám là mức độ cao

thấp của các nhấp nhô xét trong một phạm vi hẹp của bề mặt gia công

Nhám bề mặt có ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc của chi tiết máy Đối với

những chi tiết trong mối ghép động ( ổ trượt, sống dẫn, con trượt ), bề mặt chi tiết làm việc

trượt tương đối với nhau, nên khi nhám càng lớn càng khó đảm bảo hình thành màng dầu bôi

trơn bề mặt trượt Dưới tắc dụng của tải trọng các đỉnh nhám tiếp xúc với nhau gây ra hiện

tượng ma sát nửa ướt, thậm trí của ma sát khô, do đó giảm thấp hiệu suất làm việc, tăng

nhiệt độ làm việc của mối ghép Mặt khác tại các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng suất

lớn vượt quá ứng suất cho phép phát sinh biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề

mặt bị mòn nhanh, nhất là thời kỳ mòn ban đầu Thời kỳ mòn ban đầu càng ngắn thì thời hạn

phục vụ của chi tiết càng giảm

Hình 1.38

37

Đối với mối ghép có độ dôi lớn khi ép hai chi tiết vào nhau thì nhám bị sang phẳng, nhám càng lớn thì lượng san phẳng càng lớn, độ dôi của mối ghép càng giảm nhiều, giảm độ bề chắc của mối ghép

Đối với những chi tiết làm việc ở trạng thái chịu tải chu kỳ và tải trọng động thì nhám là nhân tố tập trung ứng dễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ bền mỏi của chi tiết

Nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵm, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt

3.3.2 Các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt

Nhám bề mặt được đánh giá bằng độ nhấp nhô của prôfin được tạo thành bởi giao tuyến giữa bề mặt thực và mặt phẳng vuông góc với bề mặt thực Nó nhận được bằng cách cắt bề mặt thực bằng một mặt phẳng, thường là mặt phẳng pháp tuyến

Khác với sai lệch hình dạng và độ sóng bề mặt có bước nhấp nhô prôfin tương đối lớn, nhám bề mặt có bước nhấp nhô prôfin tương đối nhỏ, và được đánh giá trong một giới hạn phần bề mặt có chiều dài xác định gọi là chiều dài chuẩn l

Chuẩn để đánh giá bề mặt là các yếu tố hình học được xác định trong phạm vi chiều dài chuẩn, được tính toán so với đường trung bình của prôfin bề mặt

* Khái niệm đường trung bình m:

- Đường trung bình là đường chuẩn, có hình dáng của prôfin danh nghĩa của bề mặt và chia prôfin thực trong phạm vi chiều dài chuẩn l sao cho tổng bình phương khoảng cách từ các điểm của prôfin thực tới đường này ( y1, y2, yn) là nhỏ nhất

Hoặc có thể xác định đường trung bình là đường thẳng xác định trong chiều dài chuẩn chia prôfin thực ra làm hai phần có tổng diện tích các đỉnh lồi và đỉnh lõm bằng nhau

F1 + F2 + F3 + + Fn= F1' + F2' + + Fn'

- Chiều dài chuẩn l: là phần chiều dài của bề mặt chi tiết được lựa chọn để đo độ nhám mà trong đó không có sự tham gia 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:

Hình 1.39

38

0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25mm Theo TCVN 2511 - 95 để đánh giá độ nhám bề mặt người ta thường dùng hai chỉ

tiêu sau:

+ Sai lệch trung bình số học của prôfin: Ra

Sai lệch trung bình số học của prôfin Ra là trị số trung bình của các khoảng cách

từ prôfin thực tới đường trung bình trong giới hạn chiều dài chuẩn

+/ Chiều cao nhấp nhô của prôfin theo10 điểm: Rz

Chiều cao nhấp nhô của prôfin tính theo 10 điểm là giá trị trung bình của trị tuyệt

đối của chiều cao 5 điểm cao nhất của phần lồi và 5 điểm thấp nhát của phần lõm tới

đường trung bình trong giới hạn chiều dài chuẩn

5

5 1 min 5

i

z

H H

R

Trong thực tế thường đánh giá nhám thông qua hai thông số Ra và Rz Việc lựa

chọn thông số Ra hay Rz phụ thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu của bề

mặt Trong sản xuất sử dụng phổ biến thông số Ra vì cho phép đánh giá đầy đủ và chính

xác những bề mặt có yêu cầu nhám trung bình, còn đối với những bề mặt quá thô hoặc

quá nhỏ thì sử dụng chỉ tiêu Rz cho ta đánh giá chính xác hơn Với cấp chính xác 5 10

suy ra Rz  0,25 T, cấp chính xác lớn hơn 10 thì Rz  0,125 T

Nhám bề mặt nhỏ gây khó khăn cho quá trình gia công, tuy nhiên trong một số

trường hợp chúng cũng gây tác hại cho quá trình sử dụng

Ví dụ như chi tiết xécmăng trong đông cơ đốt trong lấy từ 1  1,25 m là hợp lý

còn Ra = 0,32 thì mòn nhanh vì khi đó nó không giữ được màng dầu bôi trơn

được lựa chọn Riêng đối với

Phương pháp gia công có phoi Phương pháp gia công không có phoi

39

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 gia công 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

(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 của mỗi bề mặt trên bản vẽ chỉ ghi một lần trên đường bao thấy, hay đường kéo dài của đường bao thấy, 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

Hình 1.40 Kí hiệu nhám trên bản vẽ

Hình 1.45 Hình 1.42