i TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƢỜNG KỸ THUẬT NGHỀ CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số ngày tháng năm[.]
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƢỜNG KỸ THUẬT NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ:CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số: ngày tháng Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 i năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm ii LỜI GIỚI THIỆU Nghề công nghệ ôtô dạy trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp đào tạocác kiến thức động xăng, động dầu, gầm ôtô, điện động cơ, điện thân xe, điện điều khiển động Giáo trình đƣợc biên soạn dựa kiến thức chẩn đoán, sửa chữa Hãng xe tiếng nhƣ: Toyota, Hyundai, Honda…và giáo trình ngành Động lực trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM, giáo trình dự án giáo dục kỹ thuật dạy nghề Ngồi ra, giáo trình cịn đƣợc biên soạn với tiêu chí dựa thiết bị dạy học sẵn có Khoa Cơ khí-Xây dựng – Trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp Cuốn giáo trình thực hành đƣợc viết thành bài, trang bị kiến thức, kỹ dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật để tiến hành đo , kiểm tra chi tiết máy trình bảo dƣỡng , sửa chữa ô tô Đây lần giáo trình dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật đƣợc đƣa vào giảng dạy nên không tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong đƣợc đóng góp quý báu từ Quý Thầy cô bạn đọc … , ngày… tháng… năm…… Ngƣời biên soạn Thạc sĩ Đỗ Thế Nghiệp iii MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Chƣơng CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP Chƣơng : HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP Chƣơng : DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG TRONG CƠ KHÍ iv iii iv 26 38 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mô học: Dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật Mã mơ đun: CMH 11 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học Dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật đƣợc bố trí học sau CMH 12, trƣớc môn học, mô đun chuyên môn nghề: CMĐ 20 ; CMĐ 21; CMĐ 22; - Tính chất: Là môn học kỹ thuật sở bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơn học: Dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật có vai trò nghề bảo dƣỡng sửa chữa ô tô , tháo, lắp ; kiểm tra cần phải có dụng cụ đo kiểm tra, bên cạnh cần phải biết đƣợc mối ghép nhƣ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.Vì công việc hiểu dung sai lắp ghép kỹ đo kiểm chi tiết góp phần làm tốt cơng tác bảo dƣỡng sữa chữa ô tô Mục tiêu mơn học: - Về kiến thức: + Trình bày đƣợc khái niệm dung sai ý nghĩa hệ thống dung sai lắp ghép TCVN ( Tiêu chuẩn việt Nam) + Trình bày đƣợc đặc điểm, ký hiệu mối ghép; + Phát biểu đƣợc công dụng, nguyên lý phƣơng pháp đo dụng cụ đo thơng dụng ngành khí - Về kỹ năng: + Chuyển đổi đƣợc ký hiệu dung sai thành trị số gia công tƣơng ứng; + Lựa chọn, sử dụng dụng cụ đo với yêu cầu kỹ thuật - Về lực tự chủ trách nhiệm: Làm việc độc lập làm việc theo nhóm, giải cơng việc, vấn đề phức tạp điều kiện làm việc thay đổi Chấp hành nghiêm quy định bảo hộ lao động, an toàn lao động phịng cháy chữa cháy; Có ý thức học tập, rèn luyện để nâng cao trình độ chun mơn, kỹ nghề nghiệp. Nội dung mô học: Chƣơng CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP Mã bài: 11-01 I MỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau học xong ngƣời học có khả năng: - Kiến thức: - Trình bày đầy đủ kích thƣớc danh nghĩa, kích thƣớc thực, kích thƣớc giới hạn, dung sai chi tiết, dung sai lắp ghép - Trình bày r đặc điểm kiểu lắp ghép: Lắp lỏng - Lắp chặt - lắp trung gian - Trình bày đầy đủ quy định lắp ghép theo hệ thống l hệ thống trục, hai dãy sai lệch l trục lắp ghép tiêu chuẩn - Kỹ năng: - Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai theo hệ thống l hệ thống trục xác định đƣợc đặc tính lắp ghép cho lắp ghép - Xác định đựợc phạm vi phân tán kích thƣớc trục l để kiểm tra kích thƣớc gia cơng - Xác định đƣợc dạng sai lệch hình dạng, sai lệch vị trí bề mặt đƣợc ghi vẽ gia cơng - iểu di n giải thích ký hiệu độ nhám vẽ gia công - Thái độ: - Tuân thủ quy định, quy phạm dung sai kỹ thuật đo NỘI DUNG: 1.CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 1.Tính đổi lẫn chức ngành khí chế tạo máy; - Tính đổi lẫn chức nguyên tắc thiết kế, chế tạo đảm bảo phận máy chi tiết máy loại có khả lắp thay cho khơng cần sửa chữa gia cơng bổ sung mà cịn đảm bảo khả sử dụng hiệu quả, kinh tế, hợp lý chúng - Mối quan hệ tiêu sử dụng máy A thông số chức Ai chi tiết lắp thành máy có dạng: A f ( A1 , A2 , A3 , An ) (i = n ) Với Ai đại lƣợng biến đổi độc lập - Do sai số gia công, lắp ráp mà tiêu sử dụng máy A thông số chức Ai chi tiết máy đạt độ xác tuyệt đối nhƣ giá trị thiết kế ởi cần xác định phạm vi thay đổi hợp lý A Ai quanh giá trị thiết kế, phạm vi thay đổi hợp lý cho phép gọi dung sai tiêu sử dụng máy T dung sai thông số chức chi tiết Ti - Các chi tiết máy đảm bảo tính đổi lẫn chức thoả mãn điều kiện: n T i 1 f Ti Ai - Loạt chi tiết máy sản xuất ra, tất đổi lẫn loạt đạt tính đổi lẫn chức hồn tồn Nếu có khơng đạt tính đổi lẫn loạt đạt tính đổi lẫn chức khơng hồn tồn * Vấn đề tiêu chuẩn hố sản phẩm - Cơng nghiệp phát triển sản phẩm khí đa dạng (cả chủng loại lẫn mẫu mã, kích cỡ) Để thuận lợi cho việc quản lý, tổ chức sản xuất sử dụng sản phẩm, cần thiết phải thống hoá tiêu chuẩn hoá sản phẩm - Ý nghĩa tiêu chuẩn hoá sản phẩm: + Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo chi tiết phận máy đảm bảo tính đổi lẫn chức + Tạo điều kiện để hợp tác hố chun mơn hoá sản xuất + Thuận lợi cho ngƣời sử dụng d kiếm phụ tùng thay để sửa chữa + Thuận lợi cho quản lý tổ chức sản xuất giảm đƣợc chủng loại, kích cỡ thiết bị, dụng cụ cắt, dụng cụ đo - Các tiêu chuẩn đƣợc xây dựng phạm vi ngành, quốc gia quốc tế 1.2 Kích thƣớc, sai lệch giới hạn, dung sai: 1.2.1 Kích thƣớc: - Kích thƣớc danh nghĩa dN: kích thƣớc nhận đƣợc tính tốn xuất phát từ chức chi tiết (độ bền, độ cứng …) sau quy trịn phía lớn lên theo giá trị dãy kích thƣớc thẳng tiêu chuẩn + Kích thƣớc danh nghĩa đƣợc chọn theo giá trị dãy kích thƣớc thẳng tiêu chuẩn phải ƣu tiên chọn dãy có độ chia lớn + Kích thƣớc danh nghĩa bề mặt lắp ghép chung cho chi tiết tham gia lắp ghép - Kích thƣớc thực dth: kích thƣớc nhận đƣợc từ kết đo dụng cụ đo với sai số cho phép - Kích thƣớc giới hạn dmax, dmin: kích thƣớc lớn nhỏ qui định yếu tố kỹ thuật để giới hạn miền biến thiên kích thƣớc chi tiết Chi tiết đạt yêu cầu kích thƣớc thực thoả mãn điều kiện: dmin dth dmax 1.2.2 Sai lệch giới hạn - Sai lệnh giới hạn kích thƣớc hiệu đại số kích thƣớc giới hạn kích thƣớc danh nghĩa - Sai lệch giới hạn trên: hiệu đại số kích thƣớc giới hạn lớn kích thƣớc danh nghĩa Với l : ES= Dmax - DN Với trục: es =dmax - dN - Sai lệch giới hạn dƣới: hiệu đại số kích thƣớc giới hạn nhỏ kích thƣớc danh nghĩa Với l : EI = Dmin - DN Với trục: ei = dmin - dN 1.2.3 Dung sai kích thƣớc T - Là hiệu kích thƣớc giới hạn lớn nhỏ nhất, hiệu đại số sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn dƣới Với kích thƣớc l : TD = Dmax - Dmin = ES – EI Với kích thƣớc trục: Td = dmax - dmin = es – ei Dung sai lớn nghĩa sai số chế tạo lớn, d chế tạo giá thành chế tạo giảm Hình Sơ đồ biểu di n kích thƣớc, sai lệch dung sai 1.3 Lắp ghép loại lắp ghép 1.3.1 Lắp ghép: - Là phối hợp hai hay số chi tiết cách cố định (nhƣ bánh cố định trục) di động (nhƣ pit tông xi lanh) - Những bề mặt kích thƣớc mà dựa theo chúng, chi tiết phối hợp với gọi bề mặt lắp ghép kích thƣớc lắp ghép - Dựa vào dạng bề mặt lắp ghép có: lắp ghép trụ trơn, lắp ghép trơn, lắp ghép ren, lắp ghép truyền động bánh răng, lắp ghép phẳng (lắp ghép then với rãnh, lắp séc măng với rãnh pittơng ) 2 Ø50 60 Hình Lắp ghép trụ trơn Hình Lắp ghép phẳng – ề mặt bao – ề mặt bao – ề mặt bị bao – ề mặt bị bao 1.3.2 Các loại lắp ghép: - Đặc tính lắp ghép đƣợc xác định hiệu số kích thƣớc bề mặt bao bị bao Dựa vào đặc tính lắp ghép có nhóm sau: + Lắp lỏng: lắp ghép ln đảm bảo có độ hở (hình 4) Hình Lắp lỏng Độ hở : S=D–d Độ hở giới hạn: Smax = Dmax – dmin Smin = Dmin – dmax Độ hở trung bình: Stb = S max S Dung sai độ hở (hoặc dung sai lắp ghép): Ts = Smax – Smin = TD + Td dmin Dmin Dmax dmax TD Nmax Nmin Td - Lắp chặt: nhóm lắp ghép ln đảm bảo có độ dơi N (hình 5) Hình Lắp chặt Độ dơi: N=d-D Độ dôi giới hạn: Nmax = dmax- Dmin Nmin = dmin - Dmax Độ dơi trung bình: Ntb = N max N Dung sai độ dôi (hoặc dung sai lắp ghép): TN = Nmax - Nmin = TD + Td - Lắp trung gian: lắp ghép có độ dơi độ hở (hình 6) Nmax Td Smax dmin dmax Dmin Dmax TD Hình Lắp trung gian Đặc trƣng lắp ghép trung gian độ hở lớn độ dôi lớn nhất: Smax = Dmax - dmin Nmax = dmax - Dmin Dung sai lắp ghép : TNS = Smax + Nmax = TD + Td * Biểu diễn dung sai lắp ghép sơ đồ - Đƣờng thẳng nằm ngang biểu thị vị trí kích thƣớc danh nghĩa - Trục tung biểu thị giá trị sai lệch kích thƣớc (μm) - Sai lệch dƣơng đặt phía trên, sai lệch âm đặt phía dƣới kích thƣớc danh nghĩa m +27 TD dN=40mm -25 Td -50 Hình Sơ đồ phân bố dung sai kích thƣớc lắp ghép 2.HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN 2.1 Qui định dung sai - Trị số dung sai kích thƣớc d đƣợc xác định theo cơng thức thực nghiệm: T = a.i Trong đó: i đơn vị dung sai, a hệ số phụ thuộc mức độ xác kích thƣớc Với: kích thƣớc 500mm i = 0,453 D 0,001D Với: 500mm < kích thƣớc 3150mm i = 0,004D 2,1 - Tiêu chuẩn quy định 20 cấp xác ký hiệu là: IT01, IT0,…IT18 (cấp IT01 IT0 dự trữ cho tƣơng lai) ảng Giá trị hệ số a KT danh nghĩa (mm) IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 500 - - - - 10 16 25 40 64 >5003150 2,7 3,7 10 16 25 40 64 KT danh nghĩa (mm) IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT 17 500 100 160 250 400 640 1000 1600 2500 >5003150 100 160 250 400 640 1000 1600 2500 IT18 - Để đơn giản thuận tiện cho sử dụng trị số dung sai đƣợc qui định cho khoảng kích thƣớc đƣợc tính theo kích thƣớc trung bình khoảng đó: D D1 D2 Trong D1 D2 kích thƣớc biên khoảng 2.2 Qui định lắp ghép - Hệ thống kiểu lắp đƣợc qui định theo hai qui luật: + Qui luật hệ thống lỗ: hệ thống kiểu lắp mà vị trí miền dung sai l cố định (l sở H), muốn đƣợc kiểu lắp khác nhau, ta thay đổi vị trí miền dung sai trục (hình ) L sở H có: ES = +TD; EI = m Td3 H d N Td1 Td2 Hình Hệ thống lắp ghép l sở + Qui luật hệ thống trục: hệ thống kiểu lắp mà vị trí miền dung sai trục cố định (trục sở h), muốn đƣợc kiểu lắp khác ta thay đổi miền dung sai l (hình 9) Trục sở h có: es=0; ei=-Td m TD3 TD1 d N h TD2 Hình Hệ thống lắp ghép trục sở - Theo hai quy luật để tạo thành kiểu lắp ghép cần phải qui định dãy miền dung sai trục l (hình 4.3) TCVN qui định: dãy miền dung sai l kí hiệu A, , C….Z, ZA, Z , ZC; dãy miền dung sai trục kí hiệu a, b, c, ….z, za, zb, zc Vị trí m i miền dung sai dãy đƣợc xác định vị trí “sai lệch bản“ (hình 4.4) Hình 10 Các miền dung sai l trục 10 2.3 Các lắp ghép tiêu chuẩn: MiỊn dung sai trơc T es = ei + T T Miền dung sai lỗ Sai lệch Sai lệch Sai lệch T Kích thíc danh nghÜa T ei = es - T KÝch thớc danh nghĩa es ei Sai lệch Hỡnh 11 Sai lệch l trục - Theo qui luật hệ thống trục hệ thống l hình thành ba nhóm lắp ghép: + Nhóm lắp lỏng gồm: H H H H A B , … , … a b h h h h + Nhóm lắp trung gian gồm: + Nhóm lắp chặt gồm: K M N H H H H J , , , s , , , h h h h js k m n H H H H H H H P R S T U , , , , , , , , , h h h h h p r s t u v z - Các lắp ghép tên hai hệ thống (ví dụ H K ) có đặc tính giống k h - Chọn kiểu lắp theo hệ thống l hay hệ thống trục phải vào hiệu kinh tế kỹ thuật chế tạo 2.4 Ghi ký hiệu sai lệch lắp ghép vẽ lắp chi tiết: Ø40js6 hc Ø40± 0,008 Ø40H7 Ø40 hc + 0,025 H7 js6 hc Ø40 0,025 Ø40+ ± 0,008 Hình 12 Cách ghi sai lệch lắp ghép vẽ 11 3.DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 3.1 Khái niệm sai số gia cơng - Các thơng số hình học, động học, lý hoá chi tiết đƣợc tạo thành q trình gia cơng chi tiết Khi gia công loạt chi tiết điều kiện sai số gia cơng làm cho giá trị thơng số đó, xuất m i chi tiết thƣờng khác - Các nguyên nhân gây sai số gia cơng gồm: + Máy gia cơng khơng xác (do chế tạo, mịn ) + Dụng cụ cắt chế tạo khơng xác + Mịn dụng cụ cắt q trình gia công + iến dạng nhiệt hệ thống công nghệ (máy - dao - đồ gá - chi tiết) + iến dạng đàn hồi hệ thống công nghệ dƣới tác dụng lực cắt .v.v - Các sai số nhận đƣợc m i chi tiết tổng hợp loại sai số: + Sai số hệ thống cố định: sai số có giá trị xuất m i chi tiết loạt nhƣ + Sai số hệ thống thay đổi: sai số có giá trị xuất m i chi tiết loạt thay đổi theo quy luật + Sai số ngẫu nhiên: sai số có giá trị xuất m i chi tiết loạt có tính chất ngẫu nhiên - Sai số gia cơng làm cho thơng số hình học, động học, lý hoá loạt chi tiết biến đổi ngẫu nhiên 3.2 Dung sai sai lệch hình dạng: 3.2.1 Sai lệch hình dạng bề mặt trụ trơn: 3.2.1.1 Sai lệch prôfin theo phƣơng ngang (mặt cắt ngang) - Sai lệch độ tròn: khoảng cách lớn từ điểm prơfin thực đến vịng trịn ỏp (hỡnh 13 ) 12 vòng tròn áp profin thùc Hình 13 Sai lệch độ trịn 3.2.1.2 Sai lệch prôfin theo phƣơng dọc trục (mặt cắt dọc trục) - Sai lệch prôfin mặt cắt dọc trục: khoảng cách lớn từ điểm prôfin thực đến phía tƣơng ứng prơfin áp (hình 14) profin ¸p profin thù Hình 15 Sai lệch prơfin mặt cắt dọc trục 3.2.1.3 Sai lệch tổng hợp hình dạng bề mặt trụ trơn - Sai lệch độ trụ: khoảng cách lớn từ điểm bề mặt thực tới trụ áp, giới hạn phần chuẩn (hình 16) Hình 16 Sai lệch độ trụ 13 3.2.2 Sai lệch hình dạng phẳng 3.2.2.1 Sai lệch độ phẳng - Sai lệch độ phẳng: khoảng cách lớn từ điểm bề mặt thực tới mặt phẳng áp giới hạn phần chuẩn (hình 17 ) Hình 17 Sai lệch độ phẳng 3.2.2.2 Sai lệch độ thẳng - Sai lệch độ thẳng: khoảng cách lớn từ điểm prôfin thực đến đƣờng thẳng áp, giới hạn phần chuẩn (hỡnh 18 ) Đừơng thẳng áp L Prôfin thực Hình 18 Sai lệch độ thẳng 14 3.3 Dung sai sai lệch vị trí: 3.2.3.1 Sai lệch độ song song hai mặt phẳng Định nghĩa Dung sai độ song song bề mặt mặt chuẩn A 0,02mm 0.02 A B L2 Yêu cầu kỹ thut L1 a mặt phẳng áp Ghi kớ hiu trờn vẽ A b A Dung sai độ song song mặt phẳng áp chung mặt chuẩn A l 0,2mm 0.2 A Mặt phẳng thực L hiu khoảng cách lớn a nhỏ b mặt phẳng áp giới hạn phần chuẩn A = a-b B 0.04 A A 15 D C A Dung sai độ song song bề mặt , C, D mặt chuẩn A 0,04mm 3.2.3.2 Sai lệch tổng độ song song độ phẳng Định nghĩa Ghi kí hiệu vẽ Yêu cầu kỹ thuật a BỊ mỈt thùc b Dung sai tổng độ song song độ phẳng bề mặt so với mặt chuẩn A 0,02mm MỈt chn 0.02 A B Là hiệu khoảng cách lớn a nhỏ b từ điểm bề mặt thực đến mặt phẳng chuẩn giới hạn phần chuẩn quy định A A = a–b 3.2.4 Sai lệch độ song song đƣờng tâm mặt phẳng mặt phẳng đƣờng tâm Định nghĩa Ghi kí hiệu vẽ Yêu cầu kỹ thuật L L a 0,01 A b a b 0,01 A = a - b = a - b A BỊ mỈt chn A BỊ mỈt chn 16 Dung sai độ song song đƣờng tâm l so với bề mặt A 0,01mm ... VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP Chƣơng : HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP Chƣơng : DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG TRONG CƠ KHÍ iv iii iv 26 38 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơ học: Dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật Mã mô đun:... – Trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp Cuốn giáo trình thực hành đƣợc viết thành bài, trang bị kiến thức, kỹ dung sai lắp ghép đo lƣờng kỹ thuật để tiến hành đo , kiểm tra chi tiết máy trình bảo... LỜI GIỚI THIỆU Nghề công nghệ ? ?tô dạy trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp đào tạocác kiến thức động xăng, động dầu, gầm ? ?tô, điện động cơ, điện thân xe, điện điều khiển động Giáo trình đƣợc biên