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

CHƯƠNG 3 DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 3.1 Dung sai hình dạng và vò trí bề mặt: Trong quá trình gia công, không chỉ kích thước mà hình dạng và vò trí bề mặt của chi tiết gia công cũng bò sai lệch đi; khi ta tiện chi tiết trục mà bàn máy mang dao dòch chuyển theo phương không song song với đường tâm trục chính máy tiện thì trục sẽ bò côn; biến dạng đàn hồi do kẹp chặt chi tiết lỗ làm cho lỗ sau khi gia công xong sẽ bò méo (như hình 3.1). Khi phay một tấm phẳng đặt trên bàn máy, nếu bàn máy chuyển động theo phương không song song với mặt đáy của nó. Khi khoan lỗ, nếu mũi khoan dòch chuyễn theo hướng S (hình 3.2) không vuông góc với bàn máy thì lỗ sau khi khoan sẽ nghiêng so với mặt đáy của chi tiết (mặt chuẩn). Hình 3.2 Hướng mũi khoan Nghiêng mặt bàn máy 51 Dưới đây, ta khảo sát các dạng sai lệch hình dạng và vò trí bề mặt. 3.1.1 Sai lệch hình dạng: 1) Sai lệch hình dạng bề mặt trụ: đối với chi tiết trụ trơn thì sai lệch được xét theo hai phương: - Sai lệch prôfin theo phương ngang (mặt cắt ngang) bao gồm các dạng : + Sai lệch độ tròn : là khoảng cách lớn nhất ) từ các điểm của prôfin thực đến vòng tròn áp. (hình 3.3) Khi phân tích sai lệch hình dạng theo phương ngang, người ta còn xét 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 (hình 3.4). + Độ phân cạnh: là sai lệch độ tròn mà prôfin thực là hình nhiều cạnh (hình 3.5) - Sai lệch prôfin mặt cắt dọc: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm trên prôfin thực đến phía tương ứng của prôfin áp (hình 3.6). Tương tự như sai lệch hình dạng theo phương ngang, khi phân tích các sai lệch hình dạng theo phương dọc, người ta cũng xét đến các dạng thành phần của sai lệch prôfin mặt cắt dọc: + Độ côn: là sai lệch prôfin mặt cắt dọc mà các đường sinh là những đường thẳng, nhưng không song song với nhau (hình 3.7) 52 + Độ phình: là sai lệch prôfin mặt cắt dọc mà các đường sinh không thẳng, các đường kính tăng từ mép biên đến giữa mặt cắt (hình 3.8) + Độ thắt: là sai lệch prôfin mặt cắt dọc mà các đường sinh không thẳng và đường kính giảm dần từ mép biên đến giữa mặt cắt (hình 3.9) Khi đánh giá tổng hợp sai lệch hình dạng bề mặt trụ trơn, người ta dùng chỉ tiêu “sai lệch độ trụ”: Sai lệch độ trụ là: khoảng cách lớn nhất ∆ từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ áp, trong giới hạn của phần chuẩn (hình 3.10) 2) Sai lệch hình dạng phẳng: Đối với bề mặt phẳng thì sai lệch hình dạng gồm: - Sai lệch độ phẳng: là khoảng cách lớn nhất ∆ từ các điểm của bề mặt thực tới mặt phẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn (L) (hình 3.11) 53 - Sai lệch độ thẳng: là khoảng cách lớn nhất ∆ từ các điểm của bề mặt thực đến đường thẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn (L) (hình 3.12). Đối với những mặt phẳng dài và hẹp thì sai lệch độ phẳng được đặc trưng bởi chính sai lệch độ thẳng theo chiều dài chi tiết . 3.1.2 Sai lệch vò trí bề mặt : Các chi tiết máy là những vật thể được giới hạn bởi các bề mặt phẳng, mặt trụ, mặt cầu . . . các bề mặt ấy phải có vò trí tương quan chính xác thì mới đảm bảo được đúng chức năng của chi tiết. Trong quá trình gia công, tác động của sai số gia công vò trí tương quan giữa các bề mặt chi tiết bò sai lệch lệch di. Sai lệch đó thường có các dạng sau: - Sai lệch về độ song song của mặt phẳng: là hiệu ∆ khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa các mặt phẳng áp, trong giới hạn phần chuẩn (hình 3.13) - Sai lệch về độ song song các đường tâm: là tổng hình học ∆ của các sai lệch về độ song song các hình chiếu của đường tâm lên hai mặt phẳng vuông góc, một trong hai mặt phẳng này là mặt phẳng chung của hai đường tâm (hình 3.14) 54 - Sai lệch về độ vuông góc của các mặt phẳng : là sai lệch góc giữa các mặt phẳng so với góc vuông, biểu thò bằng độ dài ∆ trên chiều dài phần chuẩn (hình 3.15) - Sai lệch về độ vuông góc của mặt phẳng hoặc đường tâm và đường tâm chuẩn so với góc vuông, biểu thò bằng đơn vò dài ∆ trên chiều dài phần chuẩn (hình 3.16) - Sai lệch độ đồng tâm đối với đường tâm bề mặt chuẩn: là khoảng cách lớn nhất ∆ giữa đường tâm của bề mặt quay được khảo sát và đường tâm của bề mặt chuẩn, trên chiều dài phần chuẩn (hình 3.17). - Sai lệch về độ đối xứng đối với phần tử chuẩn: là khoảng cách lớn nhất ∆ giữa mặt phẳng đối xứng của phần tử chuẩn, trong giới hạn của phần tử chuẩn (hình 3.18) 55 - Sai lệch về độ giao nhau của các đường tâm: là khoảng cách nhỏ nhất ∆ giữa các đường tâm giao nhau danh nghóa (hình 3.19). - Độ đảo đường kính: là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất ∆ từ các điểm trên prôfin thực của bề mặt quay đến đường tâm chuẩn, trong mặt cắt vuông góc với đường tâm chuẩn (hình 3.20). - Độ đảo mặt mút : là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất ∆ từ các điểm trên prôfin thực của mặt mút đến mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn (hình 3.21). 56 3.1.3 Ghi kí hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vò trí bề mặt trên bản vẽ: Theo TCVN 10- 85, trên bản vẽ người ta dùng các dấu hiệu để chỉ các sai lệch ( bảng3.1 và kèm theo các dấu hiệu là trò số dung sai của chúng). Ví dụ 3.1: cho chi tiết trục có kích thước là φ32h7, dung sai độ tròn là 0,01 mm, dung sai của sai lệch prôfin mặt cắt dọc là 0,01 mm. Hãy ghi ký hiệu sai lệch và dung sai trên bản vẽ. Giải: Vẽ chi tiết trục như hình 3.22 Trước hết ghi ký hiệu sai lệch và dung sai kích thước. Kéo dài đường ghi kích thước rồi vẽ hình chữ nhật gồm 2 ô: một ô ghi kí hiệu dạng sai lệch, ô còn lại ghi trò số dung sai. Ví dụ trên hình 3.22 dấu hiệu “O” và “=” chỉ sai lệch độ tròn và sai lệch prôfin mặt cắt dọc của bề mặt φ32h7. Trò số dung sai của chúng là 0,01mm. Ví dụ 3.2: cho chi tiết lỗ như hình 3.23. kích thước của 2 lỗ là φ20G7 va øφ50H7, lỗ φ50H7 được chọn làm chuẩn và kí hiệu là A. Sai lệch độ tròn và prôfin mặt cắt dọc của lỗ A không được vượt quá 0,1 mm. Hãy ghi kí hiệu sai lệch và dung sai trên bản vẽ. Giải: Vẽ chi tiết như hình 3.23 trước hết phải ghi kí hiệu sai lệch và dung sai kích thước: - Kí hiệu sai lệch hình dạng được ghi tương tự như ví dụ 3.1. - Đối với sai lệch vò trí thì hình chữ nhật được chia thành 3 ô: ô thứ 1 và ô thứ 2 cũng ghi dấu hiệu sai lệch và trò số dung sai vò trí, còn ô thứ 3 ghi kí hiệu chuẩn như biểu thò trên hình 3.23, ở đây yếu tố chuẩn là mặt lỗ A (φ50H7) và được kí hiệu trên bản vẽ như hình 3.23. - Một số ví dụ về kí hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vò trí bề mặt trên bản vẽ được chỉ dẫn trong bảng 3.2. 57 3.1.4 Xác đònh dung sai hình dạng và vò trí thiết kế: Theo TCVN 384 – 93 thì dung sai hình dạng và vò trí bề mặt được qui đònh tùy thuộc vào cấp chính xác của chúng. Tiêu chuẩn qui đònh 16 cấp chính xác hình dạng và vò trí bề mặt và kí hiệu theo mức chính xác giảm dần là 1, 2, . . ., 16. giá trò dung sai ứng với các cấp chính xác khác nhau được chỉ dẫn trong các bảng 6 ÷ 9, phụ lục 2. Muốn xác đònh trò số dung sai hình dạng và vò trí khi thiết kế các chi tiết, trước hết là phải chọn cấp chính xác. Cấp chính xác hình dạng và vò trí bề mặt thường được chọn dựa vào phương pháp gia công bề mặt, ví dụ bề mặt sau khi mài tinh có thể đạt cấp chính xác 5 hoặc 6 về hình dạng và vò trí bề mặt. Sau khi chọn được cấp chính xác rồi thì dựa vào kích thước danh nghóa tra trò số dung sai theo các bảng tiêu chuẩn, bảng 6 ÷ 9, phụ lục 2. 58 59 60 [...]... nhám bề mặt và nguyên nhân phát minh 4 Trình bày các thông số đánh giá nhám bề mặt 5 Trình bày phương pháp xác đònh độ nhám bề mặt chi tiết khi thiết kế BÀI TẬP 1 Cho chi tiết như hình 3. 30: - Xác đònh dung sai độ phẳng của mặt A và dung sai độ tròn, dung sai của sai lệch prôfin mặt cắt dọc của bề mặt 30 H7 - Xác đònh dung sai độ vuông góc của lỗ 30 H7 và φ16H8 so với mặt A - Ghi kí hiệu sai lệch hình. .. thước lớn nhất của mặt A), tra bảng 6 (phụ lục 2) được trò số dung sai độ phẳng là 0,03mm - Cũng tương tự như trên, tra bảng 8 (phụ lục 2) được dung sai độ song song của mặt φ20H8 và độ vuông góc của mặt 30 H9 đối với mặt chuẩn A là 0,05mm - Sai lệch và dung sai hình dạng và vò trí bề mặt được ghi kí hiệu trên bản vẽ như hình 3. 25 3. 2 Nhám bề mặt: 3. 2.1 Bản chất nhám bề mặt: - Bề mặt chi tiết sau khi... chuẩn là hai bề mặt ngõng trụcA, B Ví dụ 3. 4: Cho chi tiết như hình 3. 25 - Xác đònh dung sai độ phẳng của mặt A - Xác đònh dung sai độ song song của mặt lỗ φ20H8 và dung sai độ vuông góc của mặt lỗ 30 H9 đối với mặt A - Ghi kí hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vò trí bề mặt trên bản vẽ 61 Biết rằng dung sai hình dạng và vò trí của chi tiết ở cấp chính xác 8 Giải: - Với cấp chính xác 8 và kích thước... lệch hình dạng và vò trí vào bản vẽ Biết cấp chính xác hình dạng và vò trí là cấp 8 2 Cho chi tiết như hình 3. 31 với cấp chính xác hình dạng và vò trí bề mặt là cấp 8, hãy xác đònh : - Dung sai độ tròn của mặt φ50H7 - Dung sai độ đồng trục của mặt φ28H8 so với mặt A - Dung sai độ đối xứng của rãnh 16H9 so với mặt A - Ghi kí hiệu sai lệch hình dạng và vò trí đã xác đònh vào bản vẽ 68 3 - Với các chi... hình 3. 24 - Xác đònh dung sai độ tròn và prôfin mặt cắt dọc của hai bề mặt ngõng trục 30 k6 - Xác đònh dung sai độ đảo hướng kính của mặt φ50k7 so với hai mặt ngõng trục Ghi kí hiệu sai lệch dung sai hình dạng và vò trí trên bản vẽ Giải: - Trước hết phải chọn cấp chính xác theo bảng 3. 3 ta chọn cấp chính xác hình dạng của hai bề mặt 30 k6 là cấp 6 ứng với yêu cầu độ chính xác hình học tương đối là... vào khoảng IT12 ÷ IT 13 Tra bảng 3. 6 ta được Ra=12,5 :m Kí hiệu được đặt trong dấu ngoặc ở góc trên bên phải của bản vẽ - Sau xác đònh các giá trò bằng số của nhám, ta ghi kí hiệu nhám vào bản vẽ, hình 3. 29 CÂU HỎI ÔN TẬP 1 Trình bày các dạng sai lệch hình dạng, vò trí bề mặt và các dấu hiệu tương ứng để kí hiệu chúng 2 Trình bày phương pháp xác đònh dung sai hình dạng và vò trí bề mặt khi thiế kế 3. .. vò trí của bề mặt φ50k7 cũng có thể chọn là cấp 6 - Theo bảng 7 (phụ lục 2) ứng với cấp chính xác 6 và kích thước danh nghóa là 30 mm, tra dung sai độ tròn và prôfin mặt cắt dọc là 0,006mm - Theo bảng 9 (phụ lục 2) ứng vớoi cấp chính xác 6 là kích thước danh nghóa 50mm, tra dung sai độ đảo hướng kính là 0,02mm - Sai lệch và dung sai hình dạng, vi trí bề mặt được ghi kí hiệu trên bản vẽ như hình 3. 24... so với mặt A - Ghi kí hiệu sai lệch hình dạng và vò trí đã xác đònh vào bản vẽ 68 3 - Với các chi tiết đã cho như hình 3. 30 và 3. 31: Xác đònh độ nhám của các bề mặt 30 H7, φ16H8 mặt chuẩn A (hình 3. 30) Xác đònh độ nhám của các mặt φ50H7, φ28H8 và rãnh 16H9 (hình 3. 31) Ghi các kí hiệu trên vào bản vẽ 69 ... hiệu Rz trước giá trò bằng số (hình 3. 28b) 67 Ví dụ 3. 5: Với chi tiết ở ví dụ 3. 3 hãy xác đònh độ nhám của các bề mặt và ghi kí hiệu trên bản vẽ Giải: - Với chi tiết đã cho, ta chọn chỉ tiêu nhám là Ra - Dựa vào cấp chính xác kích thước và kích thước danh nghóa, tra bảng 3. 6 ta được giá trò bằng số của nhóm: o Bề mặt 30 k6 có Ra=0,8 :m o Bề mặt φ50k7 có Ra = 1,6 :m o Các bề mặt còn lại không yêu cầu chính... giữa nhám với dung sai kích thước và hình dạng để xác đònh (bảng 3. 6) Bảng 3. 4: SAI LỆCH TRUNG BÌNH SỐ HỌC PRÔFIN, Ra (µm) 0,008 0,010 0,012 0,016 0,020 0,025 0, 032 0,040 0,050 0,0 63 0,080 0,100 0,125 0,160 0,20 0,25 0 ,32 0,40 0,50 0, 63 0,80 1,00 1,25 1,60 2,0 2,5 3, 2 4,0 5,0 6 ,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 32 0 400 Chú thích: ưu tiên dùng trò số in đậm 64 Bảng 3. 5: CHIỀU . CHƯƠNG 3 DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT 3. 1 Dung sai hình dạng và vò trí bề mặt: Trong quá trình gia công, không chỉ kích thước mà hình dạng và vò trí bề mặt của chi tiết. hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vò trí bề mặt trên bản vẽ được chỉ dẫn trong bảng 3. 2. 57 3. 1.4 Xác đònh dung sai hình dạng và vò trí thiết kế: Theo TCVN 38 4 – 93 thì dung sai hình dạng và. tiết như hình 3. 30: - Xác đònh dung sai độ phẳng của mặt A và dung sai độ tròn, dung sai của sai lệch prôfin mặt cắt dọc của bề mặt 30 H7. - Xác đònh dung sai độ vuông góc của lỗ 30 H7 và φ16H8