LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, việc đổi mới chương trình đào tạo nghề trên nhiều cấp độ khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng lao động trong nước và quốc tế là một xu thế phát triển tất yếu của sự nghiệp đào tạo nghề trong nước và thế giới. Song song với việc đổi mới chương trình đào tạo nghề là việc đổi mới và xây dựng giáo trình dạy nghề mới theo đúng với chương trình đào tạo, sát với thực tế lao động sản xuất và phù hợp với phương pháp dạy học tích cực là một nhu cầu cấp thiết trong giai đoạn đào tạo nghề hiện nay. Vì vậy việc biên soạn giáo trình cho các ngành nghề đào tạo nói chung và nghề Hàn nói riêng đảm bảo tính khoa học, sát với thực tế và đúng theo chương trình khung đáp ứng nhu cầu dạy và học của nhà trường trong giai đoạn hiện nay là một nhiệm vụ cấp thiết và quan trọng. Giáo trình cơ kỹ thuật nằm trong số giáo trình viết theo chủ trương của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn nhằm xây dựng bộ giáo trình thống nhất dùng cho các trường cao đẳng và trung học dạy nghề trong cả nước. Cơ sở để biên soạn giáo trình là chương trình khung của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn. CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật. Mã môn học: MH12 Thời gian môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 7 giờ; kiểm tra: 3 giờ) I. Vị trí, tính chất của môn học: Vị trí: Môn học đ¬ược bố trí tr¬ước các mô đun đào tạo nghề. Tính chất: Là môn học cơ sở. II. Mục tiêu môn học: Kiến thức: + Giải thích đúng các ký hiệu, các quy ¬ước về dung sai (sai lệch) trên bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp mối ghép. + Lựa chọn các kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc của mối ghép. Kỹ năng: + Tính toán các sai lệch, dung sai của chi tiết, mối ghép. + Liệt kê đầy đủ các quy ¬ước về vẽ lắp các mối ghép thường dùng trong chế tạo máy. + Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đo thường dùng trong chế tạo máy. + Đo các kích th¬ước trên chi tiết bằng dụng cụ đo phù hợp. + Bảo đảm an toàn, vệ sinh công nghiệp trong quá trình đo lường. + Độc lập, sáng tạo trong quá trình thực hiện công việc đo lường. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác trong công việc. III. Nội dung môn học: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Chương 1. Khái niệm về dung sai lắp ghép Thời gian: 6 giờ 1. Mục tiêu: Hiểu được những kiến thức cơ bản về dung sai lắp ghép, những kiến thức về dung sai kích thước trong gia công cơ khí. Nhận thức được tầm quan trọng của kích thước trên bản vẽ. Tuân thủ các quy định, quy phạm về dung sai lắp ghép. 1.1. Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai 1.1.1. Các loại kích thước Kích thước: là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài(đường kính, chiều dài...) theo đơn vị đo được lựa chọn. Kích thước danh nghĩa: là kích thước được xác định dựa vào chức năng của chi tiết, sau đó qui tròn về phía lớn lên theo dãy kích thước tiêu chuẩn. Hình 1.1 Ví dụ: Từ điều kiện bền của chi tiết trục xe đạp, ta tính được đường kính trục là 11,68 mm. Đối chiếu với dãy kích thước tiêu chuẩn chọn kích thước trục là 12mm. Kích thước 12mm là kích thước danh nghĩa của chi tiết trục xe đạp. Công dụng: kích thước danh nghĩa được dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính các sai lệch giới hạn. Ký hiệu: kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ ký hiệu là DN (hoặc D),chi tiết trục ký hiệu là d¬N (hoặc d). Kích thước thực: là kích thước đo được trực tiếp trên chi tiết bằng những dụng cụ đo, phương pháp đo chính xác nhất mà kỹ thuật đo có thể đạt được. Kích thước thực được ký hiệu: Dt : kích thước thực của chi tiết lỗ dt : kích thước thực của chi tiết trục Ví dụ: Đo trục bằng panme kết quả đo là 24,96mm thì dth = 24,96 mm, với sai số cho phép là 0,01mm (giá trị vạch chia của panme là 0,01 mm) Khi gia công, không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích thước danh nghĩa. Sai lệch giữa kích thước thực và kích thước thiết kế phụ thuộc nhiều yếu tố: độ chính xác của máy, dao, dụng cụ gá lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độ tay nghề của người thợ vv…Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích thước danh nghĩa phụ tuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của các chi tiết. Kích thước giới hạn: Khi gia công bất kỳ một kích thước của chi tiết nào đó, ta cần phải qui 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 qui định gọi là kích thước giới hạn. Như vậy có hai kích thước giới hạn và được ký hiệu như sau: Dmax , dmax : Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trục. Dmin , dmin : Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và của trục.
LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, việc đổi chương trình đào tạo nghề nhiều cấp độ khác để đáp ứng nhu cầu sử dụng lao động nước quốc tế xu phát triển tất yếu nghiệp đào tạo nghề nước giới Song song với việc đổi chương trình đào tạo nghề việc đổi xây dựng giáo trình dạy nghề theo với chương trình đào tạo, sát với thực tế lao động sản xuất phù hợp với phương pháp dạy học tích cực nhu cầu cấp thiết giai đoạn đào tạo nghề Vì việc biên soạn giáo trình cho ngành nghề đào tạo nói chung nghề Hàn nói riêng đảm bảo tính khoa học, sát với thực tế theo chương trình khung đáp ứng nhu cầu dạy học nhà trường giai đoạn nhiệm vụ cấp thiết quan trọng Giáo trình kỹ thuật nằm số giáo trình viết theo chủ trương Bộ Nơng nghiệp phát triển nông thôn nhằm xây dựng giáo trình thống dùng cho trường cao đẳng trung học dạy nghề nước Cơ sở để biên soạn giáo trình chương trình khung Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn Bài giảng mơn Dung sai MỤC LỤC Lời nói đầu……………………………………………………………………… Chương Khái niệm dung sai lắp ghép 1.1 Khái niệm kích thước, sai lệch, dung sai…………………………… 1.1.1 Các loại kích thước …………………………………………………… 1.1.2 Kích thước giới hạn…………………………………………………… 1.1.3 Dung sai……………………………………………………………… 1.2 Lắp ghép loại lắp ghép………………………………………… 1.2.1 Khái niệm lắp ghép…………………………………………………… 1.2.2 Các loại lắp ghép……………………………………………………… 1.3 Sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép…………………………… Chương Các loại Lắp ghép 2.1 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn……………………………… 2.1.1 Hệ thống dung sai lắp ghép bản…………………………………… 2.1.2 Phạm vi dung sai chi tiết bản…………………………………… 2.1.3 Cấp xác ………………………………………………………… 2.1.4 Dãy sai lệch bản………………………………………………… 2.1.5 Ký hiệu sai lệch lắp ghép vẽ……………………………… 2.2 Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng……………………………… 2.2.1 Dung sai lắp ghép ổ lăn………………………………………………… 2.2.2 Dung sai lắp ghép then………………………………………………… 2.2.3 Dung sai lắp ghép then hoa…………………………………………… 2.3 Dung sai truyền động bánh răng……………………………………… 2.3.1 Các thông số kích thước bản……………………………………… 2.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật truyền động bánh răng……………………… 2.3.3 Đánh giá mức xác truyền động bánh răng………………… 2.3.4 Cấp xác chế tạo bánh răng……………………………………… 2.3.5 Dạng đối tiếp mặt dung sai độ hở mặt bên răng……… 2.4 Dung sai mối ghép ren………………………………………………… 2.4.1 Dung sai lắp ghép ren hệ mét………………………………………… 2.4.2 Dung sai lắp ghép ren thang………………………………………… Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí nhám bề mặt 3.1 Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt…………………………………… 3.1.1 Sai lệch hình dạng……………………………………………………… 3.1.2 Sai lệch vị trí bề mặt…………………………………………………… 3.1.3 Ghi ký hiệu sai lệch, dung sai hình dạng vị trí bề mặt vẽ 3.2 Nhám bề mặt…………………………………………………………… 3.2.1 Bản chất nhám bề mặt…………………………………………… 3.2.2 Chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt………………………………………… 3.3 Chuỗi kích thước…………………………………………… 3.3.1 Khái niệm chuỗi kích thước ……………………………………… 3.3.2 Thành phần khâu chuỗi, giải chuỗi kích thước ………… 3.3.3 Ghi kích thước cho vẽ chi tiết…………………………………… Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng chế tạo máy………… 4.1 Dụng cụ đo có độ xác thấp……………………………………… 4.2 Dụng cụ đo dạng thước cặp…………………………………………… 9 13 18 21 21 25 30 36 40 40 46 48 54 54 54 Bài giảng môn Dung sai 4.2.1 Thước cặp…………………………………………… 4.2.2 Thước đo chiều sâu thước đo chiều cao…………………………… 4.3 Dụng cụ đo dạng panme…………………………………………… 4.3.1 Panme đo ngoài…………………………………………… 4.3.2 Panme đo trong…………………………………………… 4.3.3 Panme đo sâu…………………………………………… 4.4 Đồng hồ so…………………………………………… 4.4.1 Công dụng ,cấu tạo…………………………………………… 4.4.2 Cách sử dụng …………………………………………… 4.5 Các dụng cụ đo kiểm khác 4.5.1 Calíp…………………………………………… 4.5.2 Căn mẫu…………………………………………… 4.5.3 Dụng cụ đo góc…………………………………………… Phụ lục…………………………………………… Tài liệu tham khảo…………………………………………… 59 62 65 86 Bài giảng môn Dung sai CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật Mã môn học: MH12 Thời gian môn học: 30 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: giờ; kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí trước mơ đun đào tạo nghề - Tính chất: Là môn học sở II Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Giải thích ký hiệu, quy ước dung sai (sai lệch) vẽ chi tiết, vẽ lắp mối ghép + Lựa chọn kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc mối ghép - Kỹ năng: + Tính tốn sai lệch, dung sai chi tiết, mối ghép + Liệt kê đầy đủ quy ước vẽ lắp mối ghép thường dùng chế tạo máy + Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đo thường dùng chế tạo máy + Đo kích thước chi tiết dụng cụ đo phù hợp + Bảo đảm an tồn, vệ sinh cơng nghiệp q trình đo lường + Độc lập, sáng tạo trình thực công việc đo lường - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Cẩn thận, tỉ mỉ, xác cơng việc III Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Số TT Tên chương, mục Tổng số Chương 1: Khái niệm dung sai lắp ghép Khái niệm kích thước, sai lệch, dung sai 1.1 Khái niệm kích thước 1.2 Khái niệm sai lệch 1.3 Khái niệm dung sai Khái niệm lắp ghép lắp ghép bề mặt trơn 2.1 Khái niệm lăp ghép 2.2 Khái niệm lăp ghép bề mặt trơn Chương 2: Các loại lắp ghép Hệ thống dung sai lắp ghép bề Thời gian (giờ) Thực Lý hành, thảo Kiểm thuyết luận, tra tập 2 0 Bài giảng môn Dung sai Số TT Tên chương, mục Tổng số mặt trơn 1.1 Khái niệm hệ thống dung sai lắp ghép 1.2 Nội dung hệ thống dung sai lắp ghép 1.3 Ký hiệu sai lệch lắp ghép vẽ 1.4 Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép vẽ Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng 2.1 Dung sai lắp ghép trục 2.2 Dung sai lắp ghép lổ Chương 3: Sai lệch hình dạng,vị trí nhám bề mặt Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt 1.1 Mục đích 1.2 Yêu cầu 1.3 Khái niệm chung 1.4 Sai lệch hình dáng bề mặt phẳng 1.5 Sai lệch hình dáng bề mặt trụ 1.6 Sai lệch dung sai vị trí bề mặt Nhám bề mặt 2.1 Bản chất nhám bề mặt 2.2 Chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt 2.3 Xác định giá trị thông số độ nhám bề mặt Ghi kích thước cho vẽ chi tiết 3.1 Các khái niệm kích thước, chuổi kích thước 3.2 Cách ghi kích thước 3.3 Giải chuổi kích thước Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng chế tạo máy Dụng cụ đo có độ xác thấp 1.1 Góc mẫu 1.2 Căn mẫu 1.3 Eke… Dụng cụ đo dạng thước cặp 2.1 Công dụng 2.2 Cấu tạo Thời gian (giờ) Thực Lý hành, thảo Kiểm thuyết luận, tra tập 1 2 1 1 2 3 Bài giảng môn Dung sai Số TT Tên chương, mục Tổng số 2.3 Cách đọc kết Các dụng cụ đo kiểm khác 3.1 Ca líp 3.2 Dụng cụ đo kiểm đặc biệt: máy đo siêu âm, X-ray Cộng 30 Thời gian (giờ) Thực Lý hành, thảo Kiểm thuyết luận, tra tập 1 20 Chương Khái niệm dung sai lắp ghép Thời gian: Mục tiêu: - Hiểu kiến thức dung sai lắp ghép, kiến thức dung sai kích thước gia cơng khí - Nhận thức tầm quan trọng kích thước vẽ - Tuân thủ quy định, quy phạm dung sai lắp ghép 1.1 Khái niệm kích thước, sai lệch, dung sai 1.1.1 Các loại kích thước * Kích thước: giá trị số đại lượng đo chiều dài(đường kính, chiều dài ) theo đơn vị đo lựa chọn * Kích thước danh nghĩa: kích thước xác định dựa vào chức chi tiết, sau qui trịn phía lớn lên theo dãy kích thước tiêu chuẩn Hình 1.1 Ví dụ: Từ điều kiện bền chi tiết trục xe đạp, ta tính đường kính trục 11,68 mm Đối chiếu với dãy kích thước tiêu chuẩn chọn kích thước trục 12mm Kích thước 12mm kích thước danh nghĩa chi tiết trục xe đạp Cơng dụng: kích thước danh nghĩa dùng để xác định kích thước giới hạn tính sai lệch giới hạn Ký hiệu: kích thước danh nghĩa chi tiết lỗ ký hiệu D N (hoặc D),chi tiết trục ký hiệu dN (hoặc d) * Kích thước thực: kích thước đo trực tiếp chi tiết dụng cụ đo, phương pháp đo xác mà kỹ thuật đo đạt Kích thước thực ký hiệu: Dt : kích thước thực chi tiết lỗ dt : kích thước thực chi tiết trục Ví dụ: Đo trục panme kết đo 24,96mm dth = 24,96 mm, với sai số cho phép 0,01mm (giá trị vạch chia panme 0,01 mm) Khi gia cơng, khơng thể đạt kích thước thực hồn tồn kích thước danh nghĩa Sai lệch kích thước thực kích thước thiết kế phụ thuộc nhiều yếu tố: độ xác máy, dao, dụng cụ gá lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độ tay nghề người thợ vv…Miền sai lệch cho phép kích thước thực so với kích thước danh nghĩa phụ tuộc vào mức độ xác yêu cầu tính chất lắp ghép chi tiết Bài giảng môn Dung sai * Kích thước giới hạn: Khi gia cơng kích thước chi tiết đó, ta cần phải qui định phạm vi cho phép sai số chế tạo kích thước Phạm vi cho phép giới hạn hai kích thước qui định gọi kích thước giới hạn Như có hai kích thước giới hạn ký hiệu sau: Dmax , dmax : Kích thước giới hạn lớn lỗ trục Dmin , dmin : Kích thước giới hạn nhỏ lỗ trục Kích thước giới hạn hai kích thước lớn nhỏ mà kích thước thực chi tiết đạt yêu cầu nằm phạm vi Phạm vi cho phép phải qui định cho chi tiết đạt tính đổi lẫn phương diện kích thước Như chi tiết đạt yêu cầu kích thước thực thoả mãn điều kiện sau: Dmin ≤ Dt ≤ Dmax dmin ≤ dt ≤ dmax 1.1.2 Sai lệch giới hạn a/ Khái niệm: Sai lệch giới hạn sai lệch kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa Sai lệch giới hạn gồm: sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn b/ Sai lệch giới hạn trên: hiệu đại số kích thước giới hạn lớn kích thước danh nghiã Ký hiệu: Sai lệch giới hạn chi tiết lỗ ES Sai lệch giới hạn chi tiết trục es Cơng thức tính: ES = Dmax - DN (1-1a) es = dmax – dN (1-1b) c/ Sai lệch giới hạn hiệu đại số kích thước giới hạn nhỏ kích thước danh nghĩa Ký hiệu: Sai lệch giới hạn chi tiết lỗ EI Sai lệch giới hạn chi tiết trục ei Công thức tính: EI = Dmin – DN ei = dmin – dN (1-2a) (1-2b) Bài giảng mơn Dung sai Hình 1.2 Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn sai lệch giới hạn Chú ý: - Tùy theo tính chất mối ghép yêu cầu mà kích thước giới hạn có giá trị khác Do sai lệch giới hạn có giá trị khác - Sai lệch giới hạn có giá trị dương, khơng hay giá trị âm - Ta tính dung sai chi tiết sau: Dung sai chi tiết trục: Td = dmax - dmin = es – ei (1-3a) Dung sai chi tiết lỗ: TD = Dmax – Dmin = ES - EI (1-3b) Ví dụ: Một chi tiết trục có kích thước danh nghĩa dN = 50 mm; kích thước giới hạn lớn dmax = 50,055 mm; kích thước giới hạn nhỏ dmin = 49,985 mm Tính trị số sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn Bài giải: Theo cơng thức (1 – 1b) ta có sai lệch giới hạn trục: es = dmax – dN = 50,055 – 50 = 0,055mm Theo công thức (1 – 2b) ta có sai lệch giới hạn trục: ei = dmin – dN = 49,985 – 50 = – 0,015mm 1.1.3 Dung sai a/ Khái niệm: Khi gia cơng, kích thước thực phép sai khác so với kích thước danh nghĩa phạm vi hai kích thước giới hạn Phạm vi sai cho phép chi tiết gọi dung sai Vậy dung sai hiệu kích thước giới hạn lớn kích thước giới hạn nhỏ b/ Ký hiệu: Với chi tiết lỗ TD Với chi tiết trục Td c/ Cơng thức tính: ITD = TD = Dmax - Dmin (1-4a) Bài giảng môn Dung sai ITd = Td = dmax - dmin (1-4b) Chú ý: - Kích thước giới hạn lớn lớn kích thước giới hạn nhỏ Vì dung sai có giá trị dương (IT >0) - Trị số dung sai lớn, độ xác chi tiết thấp - Trị số dung sai nhỏ, độ xác chi tiết cao D dmax d D max ITD ITd Hình 1.3 Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn dung sai d/ Một số ví dụ Ví dụ 1: Một chi tiết có kích thước giới hạn lớn dmax = 35,025 mm, kích thước giới hạn nhỏ dmin = 35 mm Tính dung sai chi tiết Nếu người thợ gia cơng chi tiết đo kích thước 35,015 mm chi tiết có đạt u cầu khơng? Bài giải: Trị số dung sai chi tiết trục tính theo cơng thức (1 –4b): ITd = dmax - dmin = 35,025 – 35 = 0,025mm Chi tiết gia cơng đo dt = 35,015mm - kích thước thực chi tiết Ta biết chi tiết gia công đạt yêu cầu thoả mãn điều kiện: dmin ≤ dt ≤ dmax Ở đây, 35,025 > 35,015 > 35,0 Vậy chi tiết đạt yêu cầu kích thước Ví dụ 2: Gia cơng chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 50 mm, kích thước giới hạn lớn Dmax = 50,050 mm, kích thước giới hạn nhỏ Dmin = 50,030 mm Tính dung sai chi tiết Nếu người thợ gia công đạt kích thước 50,00mm, chi tiết có đạt u cầu khơng? Dung sai chi tiết tính theo cơng thức (1 – 1a) ITD = Dmax- Dmin = 50,050 – 50,030 = 0,020mm Kích thước gia cơng đạt 50,00mm kích thước thực Ở Dt = 50,00mm < Dmin = 50,030mm Vậy chi tiết không đạt yêu cầu kích thước Qua hai thí dụ ta thấy: