CHƯƠNG V DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 73 5 1 Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt 74 5 1 1 Sai lệch hình dạng 74 5 1 2 Sai lệch vị trí về mặt 76 5 1 3 Ghi ki hiêu sai lệch, dung sai hình d.
CHƯƠNG V: DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 5.1 Dung sai hình dạng vị trí bề mặt 5.1.1 Sai lệch hình dạng 5.1.2 Sai lệch vị trí mặt 5.1.3 Ghi ki hiêu sai lệch, dung sai hình dạng vị trí bề mặt vẽ 5.1.4 Xác định dung sai hình dạng vị trí bề mặt 5.2 Nhám bề mặt 5.2.1 Bản chất nhám mặt 5.2.2 Chỉ tiêu đánh giá tiêu chuẩn nhám bề mặt 5.2.3 Xác định giá trị cho phép thông số nhám bề mặt 5.2.4 Ghi kí hiệu nhám vẽ chi tiết CHƯƠNG V: DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 5.1 Dung sai hình dạng vị trí bề mặt.Trong q trình gia cơng, khơng k th mà hình dạng vị trí bề mặt chi tiết bị sai lệch Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt chi tiết bị ảnh hưởng lớn đến chức sử dụng chi tiết máy phận máy Vì việc khảo sát quy định phạm vi dung sai cho thông số đặt kích thước Về phương pháp việc khảo sát thơng số t t k th, phần đề cập đến dạng sai lệch, cách xác định giá trị ghi kí hiệu sai lệch dung sai chúng vẽ theo (TCVN 2520 – 78 TCVN 10 – 85) 5.1.1 Sai lệch hình dạng 1)sai lệch hình dạng bề mặt trụ Đối với chi tiết trụ trơn sai lệch xét theo hai phương: + Sai lệch profin theo phương ngang(mặt cắt ngang) bao gồm dạng - Sai lệch độ tròn khoảng cách lớn từ điểm profin thực tới vịng trịn áp, (hình 5.1) Khi phân tích sai lệch hình dạng theo phương ngang người ta cịn xét dạng thành phần sai lệch độ tròn độ ô van độ phân cạnh - Độ ô van sai lệch độ tròn mà profin thực hình van (hình 5.2) - Độ phân cạnh sai lệch độ tròn mà profin thực hình nhiều cạnh (hình 5.3) + Sai lệch profin theo mặt cắt dọc trục: khoảng cách lớn từ điểm profin thực đến phía tương ứng profin áp, (hình 5.4) Tương tự sai lệch hình dạng theo phương ngang, phân tích sai lệch hình dạng theo phương dọc trục ta xét dạng thành phần sai lệch - Độ côn sai lệch profin mặt cắt dọc mà đường sinh khơng thẳng đường kính tăng từ mép biên đến mặt cắt, (hình 5.5) - Độ phình sai lệch profin mặt cắt dọc đường sinh khơng thẳng đường kính tăng mép biên đến mặt cắt, (hình 5.6) - Độ thắt sai lệch profin mặt cắt dọc đường sinh khơng thẳng đường kính giảm từ mép biên đến mặt cắt (hình 5.7) - Khi đánh giá tổng hợp sai lệch hình dạng bề mặt trụ trơn người ta dùng tiêu “sai lệch độ trụ” - Sai lệch độ trụ khoảng cách lơn từ điểm bề mặt thực tới trụ áp giới hạn phần chuẩn (hình 5.8) 2) mà từ mà Sai lệch hình dạng phẳng Đối với bề mặt phẳng sai lệch hình dạng bao gồm: - Sai lệch độ phẳng khoảng cách lớn từ điểm bề mặt thực tới mặt phẳng áp, giới hạn phần chuẩn,(hình 5.9) - Sai lệch độ thẳng khoảng cách lớn từ điểm profin thực tới đường thẳng giới hạn phần chuẩn.(hình 5.10) áp 5.1.2 Sai lệch vị trí mặt Các chi tiết máy vật thể giới hạn bề mặt phẳng, trụ, cầu.v.v Các bề mặt phải có vị trí tương quan xác đảm bảo chức chúng Trong q trình gia cơng tác động sai số gia cơng mà vị trí tương qua bề mặt chi tiết bị sai lệch Sai lệch vị trí bề mặt thể dạng sau đây: - Sai lệch độ song song mặt phẳng kí hiệu khoảng cách lớn nhỏ mặt phẳng áp giới hạn phần chuẩn (hình5.11) Sai lệch độ song song đường tâm tổng hình học sai lệch độ song song hình chiếu đường tâm lên hai mặt phẳng vng góc, hai mặt phẳng mặt phẳng chung đường tâm, (hình 5.12) - Sai lệch độ vng góc mặt phẳng sai lệch góc mặt phẳng so với góc vng, biểu thị đơn vị dài phần dài chuẩn (hình 5.13) - Sai lệch vng góc mặt phẳng đường tâm đường tâm sai lệch góc mặt phẳng đường tâm đường tâm chuẩn so với góc vng, biểu thị đơn vị dài chiều dài phần chuẩn,(hình 5.14) - Sai lệch độ đồng tâm đường tâm bề mặt chuẩn khoảng cách lớn đường tâm bề mặt quay khảo sát đường tâm bề mặt chuẩn chiều dài phần chuẩn (hình 5.15) - Sai lệch độ đối xứng phần tử chuẩn khoảng cách lớn mặt phẳng đối xứng phần tử khảo sát mặt phẳng đối xứng phần tử chuẩn giới hạn phần chuẩn, (hình 5.16) - Sai lệch độ giao đường tâm khoảng cách nhỏ đường tâm giao danh nghĩa (hình 5.17) - Độ đảo hướng kính hiệu khoảng cách lớn nhỏ từ điểm profin thực bề mặt quay tới đường tâm chuẩn mặt cắt vng góc với đường tâm chuẩn (hình 5.18) - Độ đảo mặt mút hiệu khoảng cách lớn nhỏ từ điểm profin thực mặt mút tới mặt phẳng vng góc với đường tâm chuẩn (hình 5.19) 5.1.3 Ghi ki hiêu sai lệch, dung sai hình dạng vị trí bề mặt vẽ Trên vẽ người ta dùng dấu hiệu để áp dạng sai lệch vè kèm theo dấu hiệu trị số dung sai chúng dẫn bảng 5.1 5.1.4 Xác định dung sai hình dạng vị trí bề mặt Theo TCVN 384 – 93 dung sai hình dạng vị trí bề mặt quy định tùy thuộc vào cấp xác chúng tiêu chuẩn quy định 16 cấp xác hình dạng vị trí bề mặt kí hiệu theo mức xác giảm dần là, 1, 2,…16 Giá trị dung sai ứng với cấp xác khác dẫn bảng phị lục muốn xác định dung sai hình dạng vị trí bề mặt thiết kế chi tiết, trước hết phải chọn cấp xác hình dạng vị trí bề mặt chi tiết Cấp xác hình dạng vị trí thường chọn dựa vào phương pháp gia cơng bề mặt Ví dụ bề mặt sau mài tinh đạt cấp xác hình dạng vị trí bề mặt Sau xác định cấp xác, dựa vào kích thướcdanh nghĩa tra dung sai hình dạng vị trí bề mặt theo bảng tiêu chuẩn(bảng 8, 9, 10 11, phụ lục 2) Đối với mặt trụ việc xác định cấp xác hình dạng dựa vào quan hệ cấp xác hình dạng với cấp xác kích thước độ xác hình học tương đối hình dạng bề mặt dẫn bảng 5.2 Bảng 5.2 Cấp xác hình dạng ứng với cấp xác kích thước Độ xác hình IT1 học tương đối Thường Hơi cao Cao Đặc biệt cao Cấp xác kích thước IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT1 IT11 IT12 Cấp xác hình dạng 10 10 10 9 5.2 Nhám bề mặt 5.2.1 Bản chất nhám mặt Bề mặt chi tiết sau gia công không phẳng lí tưởng mà có mấp mơ Những mấp mơ kết q trình biến dạng dẻo láp bề mặt chi tiết cắt gọt lớp kim loại, ảnh hưởng chấn động cắt, vết cắt để lại bề mặt gia công nhiều nguyên nhân khác nữa… Tuy vậy, khơng phải tồn mấp mơ bề mặt thuộc nhám bề mặt, mà tập hợp mấp mơ có bước tương đối nhỏ xét giới hạn chiều dài chuẩn*, l Để phân biệt rõ ta xem xét profin bề mặt sau gia cơng (hình5.20) Trên hình vẽ hình ảnh tập phóng đại profin bề mặt sau gia cơng Trên có loại mấp mơ khác nhau: - Những mấp mơ có tỉ số bước mơ (p) chiều cao mấp mô (h) bé 50(50) thuộc nhám bề mặt, mấp mơ có chiều cao hình vẽ - Những mấp mơ mà 501000 thuộc song bề mặt, mấp mơ có chiều cao - Những mấp mơ mà thuộc sai lệch hình dạng, mấp mơ có chiều cao Sở dĩ quan tâm đến nhám bề mặt ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc chi tiết máy Đối với chi tiết mối ghép động (ổ trượt, sống dẫn, trượt ), bề mặt chi tiết làm vượt trượt tương nhau, nên nhám bề lớn khó đảm bảo hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt trượt Dưới tác dụng tải trọng đỉnh nhám tiếp xúc với gây tượng ma sát nửa ướt, chí ma sát khơ, giảm thấp hiệu suất làm việc, tăng nhiệt độ làm việc mối ghép Mặt khác đỉnh tiếp xúc, lực tập chung lớn, ứng suất lớn vượt ứng suất cho phép phát sinh biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề mặt bị mòn nhanh, thời kì mịn ban đầu Thời kì mịn ban đầu ngắn thời hạn phục vụ chi tiết giảm Đối với mối ghép độ dôi lớn ép hai chi tiết vào nhám bị san phẳng, nhám lớn lượng san phẳng lớn, độ dôi mối ghép giảm nhiều, giảm độ bền mối ghép 10 Đối với chi tiết làm việc trạng thái chịu tải chu kì tải trọng động nhám nhân tố tập chung ứng suất dễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ bền mỏi chi tiết Nhám nhỏ bề mặt nhẵn, khả chống lại ăn mịn tốt Một cách trực quan giải thích điều tượng mà thường thấy: bề mặt chi tiết nhẵn lâu bị gỉ 5.2.2 Chỉ tiêu đánh giá tiêu chuẩn nhám bề mặt Để đánh giá nhám bề mặt người ta dùng yếu tố hình học nhám làm tiêu Các tiêu xác định phạm vi chiều dài chuẩn l tính tốn so với đường trung bình profin bề mặt Đường trung bình mm gọi đường chuẩn(hình 5.21) Đường chuẩn có dạng profin danh nghĩa bề mặt giới hạn chiều dài chuẩn chia profin thực cho tổng bình phương khoảng cách từ điểm profin đến đường trung bình (y1, y2, y3, …, yn) nhỏ Theo cách khác đường trung bình đường chia profin bề mặt cho tổng diện tích (tạo profin) phía đường nhau, tức là: F1 + F2 +…+ Fn = Theo tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam (TCVN 2511 – 95), để đánh gia nhám người ta thường sử dụng tiêu sau: + Sai lệch trung bình số học profin Ra: Là trung bình số học giá trị tuyệt đối sai lêch profin (y) khoảng chiều dài chuẩn Sai lệch profin (y) khoảng cách từ điểm profin đến đường trung bình, đo theo phương pháp tuyến với đường trung bình + Chiều cao mấp mơ profin theo mười điểm R z: tri số trung binh tổng giá trị tuyệt đối chiều cao năm đỉnh cao chiều sâu năm đáy thấp profin khoảng chiều dài chuẩn 11 Trong sản xuất thường đánh giá nhám bề mặt hai tiêu (cũng cõ thể đánh giá tiêu khác chẳng hạn chiều cao lớn mấp mơ profin, Rmax, hình 5.21) Việc chon tiêu (Rz Ra) tùy thuộc vào chất lượng yêu cầu bề mặt đặc tính kết cấu bề mặt Chỉ tiêu R a (thông số ưu tiên) sử dụng phổ biến cho phép ta đánh giá xác thuân lợi bề mặt có yêu cầu nhám trung bình Đối với bề mặt nhám q thơ nhỏ dùng tiêu Rz lại cho ta khả đánh giá xác dùng tiêu Ra Chỉ tiêu Rz sử dụng bề mặt kiểm tra trực tiếp thông số Ra nhám, chẳng hạn bề mặt kích thước nhỏ có profin phức tạp (lưỡi cắt dụng cụ, chi tiết đồng hồ…) Tiêu chuẩn quy định dãy giá trị số thông số chiều cao nhám Ra, Rz Rmax (xem bảng 5.3 5.4) Khi định giá trị thông số nhám trước hết phải sử dụng giá trị ưu tiên Bảng 5.3 Sai lệch trung bình số học profin, Ra (µm) 0,008 0,010 0,012 0,016 0,020 0,025 0,032 0,040 0,050 0,063 0,080 0,100 0,125 1,25 0,160 1,60 0,20 2,0 0,25 2,5 0,32 3,2 0,40 4,0 0,50 5,0 0,63 6,3 0,80 8,0 1,00 10,0 Chú thích: ưu tiên dung trị số in đậm 12 12,5 16,0 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 Bảng 5.4 Chiều cao mấp mô profin theo mười điểm R z chiều cao lớn mấp mơ profin Rmax (µm) 0,125 1,25 12,5 125 1250 0,160 1,60 16,0 160 1600 0,20 2,0 20 200 0,025 0,25 2,5 25 250 0,032 0,32 3,2 32 320 0,040 0,40 4,0 40 400 0,050 0,50 5,0 50 500 0,063 0,63 6,3 63 630 0,080 0,80 8,0 80 800 0,100 1,00 10,0 100 1000 Chú thích: ưu tiên dung trị số in đậm 5.2.3 Xác định giá trị cho phép thông số nhám bề mặt Trị số cho phép thông số nhám bề mặt chọn dựa vào chức sử dụng bề mặt điều kiện làm việc chi tiết Mặt khác cần phải vào phương pháp gia công hợp lý đảm bảo yêu cầu nhám bề mặt u cầu độ xác thơng số hình học khác Như vậy, việc giải trị số thơng số nhám thiết kế dựa vào phương pháp gia cơng đạt độ xác kích thướcbề mặt (bảng 5.5) dựa vào quan hệ nhám với dung sai kích thướcvà hình dạng (bảng 5.6) Việc định trị số nhỏ nhám so với yêu cầu bề mặt dẫn đến tăng chi phí cho gia cơng bề mặt, tăng giá thành sản phẩm điều khơng có lợi cho sản xuất 5.2.4 Ghi kí hiệu nhám vẽ chi tiết Trong vẽ thiết kế để thể yêu cầu nhám bề mặt người ta dung kí hiệu chữ V lệch “V” ghi giá trị số tiêu R a Rz Nếu giá trị Ra ghi giá trị số (xem hình 5.22a) cịn giá trị R z phải ghi kí hiệu “Rz” kèm theo trị số dẫn hình 5.22b 13 Bảng 5.5 NHÁM BỀ MẶT VÀ CẤP CHÍNH XÁC ỨNG VỚI CÁC DẠNG GIA CƠNG BỀ MẶT CHI TIẾT Giá trị thơng số Ra,µm Thơ 12,5* - 25 Tinh 3,2* - 6,3 Tinh mỏng (0,8) – 1,6 Thô 25 – 50 Tinh 3,2* - 12,5 Thô 2,5 – 5,0 Tinh 3,2* - 6,3 Tinh mỏng 1,6 Thô 6,3 – 12,5 Tinh 3,2* - 6,3(1,6) Tinh mỏng (0,8) – 1,6 Thô 25 – 100 Bán tinh 6,3 – 12,5 Tinh 1,6 – 3,2(0,8) Tinh mỏng(dao 0,4* - 0,8(0,2) kim cương) Thô 25 – 100 Bán tinh 6,3 – 12,5 Tinh 3,2* Tinh mỏng (0,8) – 1,6 Đến 15mm 6,3 – 12,5* Trên 15mm 12,5 – 25* 12,5 – 25* Thô 12,5 – 25 Tinh 3,2* - 6,3 Thô 50 – 100 Bán tinh 12,5 – 25 Tinh 1,6* - 3,2 Tinh mỏng(dao 0,4* - 0,8 kim cương) Bán tinh 6,3 – 12,5 Tinh 1,6 – 3,2 Mỏng (0,4) – 0,8 Bán tinh 6,3 Tinh 0,8* - 3,2 Đặc biệt 0,2 – 0,4 Bán tinh 3,2 - 6,3 Tinh 0,8* - 1,6 Dạng gia công Bào Xọc Phay dao phay phụ Phay dao phay mặt đầu Tiện chạy dao dọc Tiện chạy dao ngang Khoan Khoan rộng Khoét Doa dao doa lưỡi Doa dao nhiều lưỡi Chuốt Mài trịn 14 Cấp xác Kinh tế Đạt IT12 – IT14 IT11 - IT13(10) IT8 – IT10 IT7** IT14 – IT15 IT12 – IT13 IT12 – IT14 IT11 IT8, IT9 IT6, IT7** IT12 – IT14 IT11 IT10 IT8, IT9 IT6, IT7** IT15 – IT17 IT12 – IT14 IT7 – IT9 IT6 IT6 IT5 IT16, IT17 IT14, IT15 IT11 – IT13 IT8 – IT11 IT12 – IT14 IT12 – IT14 IT12 – IT14 IT12 – IT15 IT10, IT11 IT15 – IT17 IT12 – IT14 IT8 – IT9 IT7 IT8, IT9 IT7 IT10 IT10 IT10, IT11 IT8, IT9 IT7 IT6 IT9, IT10 IT7, IT8 IT7 IT8, IT9 IT7, IT8 IT7 IT8 – IT11 IT6 – IT8 IT6 IT6 Dạng gia công Mài phẳng Mài rà Đánh bóng Nghiền bóng Mài khơn Mài siêu tinh Tinh mỏng Bán tinh Tinh Tinh mỏng Tinh Mỏng Thường Tinh Thơ Trung bình Tinh Đặc biệt Phẳng Trụ Phẳng Trụ Mài ren Cán ren lăn cán Bào Gia công Phay bánh Mài Cà Giá trị thơng số Ra,µm 0,2* - 0,4(0,1) 3,2 0,8* - 1,6 0,2* - 0,4(0,1) 0,4 – 0,2 0,1 – 0,6 0,2 – 1,6 0,05 – 0,1 0,4* 0,1 – 0,2* 0,05* 0,012 – 0,025 0,1 – 0,4* 0,05 – 0,2* 0,2* - 0,4(0,05) 0,1* - 0,4*(0,05) 1,6* - 3,2 0,4 – 0,8 Cấp xác Kinh tế Đạt IT5 Cao IT5 IT8 – IT11 IT6 – IT8 IT6, IT7 IT6 IT6, IT7 IT5 IT6, IT5 IT6, IT7 IT5 IT5, IT6 IT5 IT5 Cao IT5 IT7, IT8 IT6 IT6, IT7 IT5 xác 4–6 6–8 3,2* - 6,3(1,6) (1,6) – 3,2* 0,4* - 0,8 0,8* - 1,6(0,4) – 10 – 10 5,6 5,6 Chú thích - * Giá trị hợp lý Ra dạng gia công cho -** Độ xác kinh tế gang -Trong ngoặc giá trị giới hạn đạt Ra 15 - Bảng 5.6 NHÁM BỀ MẶT ỨNG VỚI DUNG SAI KÍCH THƯỚC VÀ HÌNH DẠNG Dung sai hình Kích thước danh nghĩa, mm Trên 18 đến Trên 50 đến Trên 120 dạng theo % Đến 18 50 120 đến 500 dung sai kích Giá trị Ra, µm, khơng lớn thước 100 0,2 0,4 0,4 0,8 IT3 60 0,1 0,2 0,2 0,4 40 0,05 0,1 0,1 0,2 100 0,4 0,8 0,8 1,6 IT4 60 0,2 0,4 0,4 0,8 40 0,1 0,2 0,2 0,4 100 0,4 0,8 1,6 1,6 IT5 60 0,2 0,4 0,8 0,8 40 0,1 0,2 0,4 0,4 100 0,8 1,6 1,6 3,2 IT6 60 0,4 0,8 0,8 1,6 40 0,2 0,4 0,4 0,8 100 1,6 3,2 3,2 3,2 IT7 60 0,8 1,6 1,6 3,2 40 0,4 0,8 0,8 1,6 100 1,6 3,2 3,2 3,2 IT8 60 0,8 1,6 3,2 3,2 40 0,4 0,8 1,6 1,6 100; 60 3,2 3,2 6,3 6,3 IT9 40 1,6 3,2 3,2 6,3 25 0,8 1,6 1,6 3,2 100; 60 3,2 6,3 6,3 6,3 IT10 40 1,6 3,2 3,2 6,3 25 0,8 1,6 1,6 3,2 100; 60 6,3 6,3 12,5 12,5 IT11 40 3,2 3,2 6,3 6,3 25 1,6 1,6 3,2 3,2 IT12 100; 60 12,5 12,5 25 25 IT13 40 6,3 6,3 12,5 12,5 Chú thích:1 Nếu dung sai tương đối hình dạng nhỏ giá trị dẫn bảng giá trị Ra khơng lớn 0,15 giá trị dung sai hình dạng Trong trường hợp cần thiết, theo yêu cầu chức chi tiết lấy giá trị Ra nhỏ dẫn bảng Cấp xác kích thước 16 CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG V Câu 1: Trình bày dạng sai lệch hình dạng mặt trụ mặt phẳng? Câu 2: Trình bày dạng sai lệch vị trí thường gặp chi tiết gia cơng? Câu 3: Trình bày cách ghi ký hiệu sai lệch hình dạng, vị trí ve, cho ví dụ minh hoa? Câu 4: Trình bày khái niệm nhám bề mặt, độ nhám có ảnh hưởng đến chất lượng sản phảm lắp ghép? Câu 5: Trình bày tiêu đánh giá độ nhám bề mặt? Câu 6: Trình bày cách ghi ký hiệu độ nhám vẽ, vẽ hình minh hoạ? 17 ... V: DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 5.1 Dung sai hình dạng vị trí bề mặt. Trong q trình gia cơng, khơng k th mà hình dạng vị trí bề mặt chi tiết bị sai lệch Sai lệch hình dạng vị trí bề. .. chọn cấp xác hình dạng vị trí bề mặt chi tiết Cấp xác hình dạng vị trí thường chọn dựa vào phương pháp gia cơng bề mặt Ví dụ bề mặt sau mài tinh đạt cấp xác hình dạng vị trí bề mặt Sau xác định... kèm theo dấu hiệu trị số dung sai chúng dẫn bảng 5.1 5.1.4 Xác định dung sai hình dạng vị trí bề mặt Theo TCVN 384 – 93 dung sai hình dạng vị trí bề mặt quy định tùy thuộc vào cấp xác chúng tiêu