dung sai hình dạng vị trí và nhám bề mặt

DUNG SAI HÌNH DẠNGVỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT

thiết kế

Nguyễn Trần Xuân

Quangthiết kế

Lê Hoàng Khangnhóm trưởng

1.DUNG SAI HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ BỀ MẶT

1.1.1 Sai lệch hình dạng bề mặt trụ1.1 Sai lệch hình dạng

Đối với chi tiết trụ trơn thì sai lệch được xét theo hai phương:

-Sai lệch profin theo phương ngang (mặt cắt ngang) bao gồm các dạng:

• Sai lệch độ tròn: là khoảng cách lớn nhất từ các △ từ các điểm của profin thực đến vòng tròn áp

• Độ ô van là sai lệch độ tròn mà profin thực là hình ô van

• Độ phân cạnh là sai lệch độ tròn mà profin thực là hình nhiều cạnh

-Sai lệch profin mặt cắt dọc là khoảng cách lớn nhất từ các

điểm trên profin thực đến phía tương ứng của profin áp-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 của thành phần của sai lệch profin mặt cắt dọc

-Sai lệch độ trụ là khoảng cách lớn nhất 4 từ các điểm của

bề mặt thực áp, trong giới hạn của phần chuẩn

Độ côn: là sai lệch profin mặt cắt dọc mà các đường sinh là những đường thẳng, nhưng không song song

với nhau Độ phình: là sai lệch profin mặt cắt dọc mà các đường sinh không thẳng, các đường kính tăng từ mép

biên đến giữa mặt cắt

Độ thắt: là sai lệch profin mặt cắt dọc mà các đường sinh không thẳng và đường kính giảm dần từ

mép biên đến giữa mặt cắt

1.1.2 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 △ từ các phẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn (L)

• Sai lệch độ thẳng: là khoảng cách lớn nhất từ các điểm của bề mặt thực đến △ từ các đường thẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn (L)

Đối với những mặt phẳng dài và hẹp thì sai lệch độ phẳng được đặc trung bởi chính sai lệch độ thẳng theo chiều dài chi tiết

1.1.3 sai lệch vị trí bề mặt-Trong quá trình gia công, do tác động của sai số gia công vị trí tương quan giữa các bề mặt chi tiết bị sai lệch đi Sai lệch đó thường có các dạng sau:

• Sai lệch về độ song song của mặt phẳng: là hiệu A khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa các mặt phẳng áp, trong giới hạn của phần chuẩn

• Sai lệch về độ song song các đường tâm: là tổng hình học 4 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

-Sai lệch về độ vuông góc của các mặt phẳng: là sai lệch góc giữa các mặt phẳng so với góc vuông, biểu thị bằng độ dài Delta 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 các mặt phẳng hoặc đường tâm với đường tâm chuẩn so với góc vuông, biểu thị bằng đơn vị dài A trẹn chiều dài phần chuẩn

-Sai lệch về độ đồng tâm đối với đường tâm bề mặt chuẩn: là khoảng cách lớn nhất 4 giữa đường

tâm của bề mặt quay được khảo sát và đường tâm của bề mặt chuẩn, trên chiều dài phần chuẩn

-Sai lệch về độ đối xứng đối với phần tử chuẩn: là khoảng cách lớn nhất 4 giữa mặt phẳng đối

xứng của phần tử được khảo sát và mặt phẳng đối xứng của phần tử chuẩn trong giới hạn của phần tử chuẩn

-Sai lệch về độ giao nhau của các đường tâm: là khoảng cách nhỏ nhất ∆ giữa các đường tâm giao nhau danh nghĩa.

-Độ đảo hướng kính: là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm trên profin thực △ từ các của bề mặt quay đối với đường tâm chuẩn trong mặt cắt vuông góc với đường tâm chuẩn

-Độ đảo mặt mút: là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất 4 từ các điểm trên profin thực của mặt mút đến mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn

1.1.4 Ghi kí hiệu sai lệch, dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bảng vẽ

Bảng 3.1: dấu hiệu các sai lệch

hình dạng và vị trí bề mặt• Theo TCVN 10-85, trên bản vẽ người ta

dùng các dấu hiệu để chỉ các sai lệch

( Bảng 3.1)

Ví dụ 3.1 Cho chi tiết trục có kích thước là $32h7, dung sai độ tròn là 0,01mm, dung sai profin mặt cắt dọc là 0,01mm.

Hãy ghi kí hiệu sai lệch và dung sai trên bản vẽ.Giải: Vẽ chi tiết trục như hình 3.22

Trước hết ghi kí hiệu sai lệch và dung sai kích thước Kéo dài đường tâm kích thước rồi vẽ hình chữ nhật gồm 2 ô: một ô ghi kí hiệu dạng sai lệch, ô còn lại ghi trị số dung sai

Ví dụ trên hình 3.22 dấu hiệu "O" và "=" chỉ sai lệch độ tròn và sai lệch profin mặt cắt dọc của bề mặt #32h7 Trị số dung sai

của chúng là 0,01mm

Bảng 3.2: Một số ví dụ kí hiệu dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bảng vẽ

1.1.5 xác định dung sai hình dạng và vị trí khi thiết kế-Theo TCVN 384-93 thì dung sai hình dạng và vị trí bề mặt được qui định tùy thuộc vào cấp chính xác của chúng Tiêu chuẩn qui định 16 cấp chính xác hình dạng và vị trí bề

mặt và kí hiệu theo thứ tự giảm dần là 1,2, ,16

Bảng 3.3: cấp chính xác hình dạng ứng với các cấp chính xác kích thước

Ví dụ 3.3: Cho chi tiết trục như hình 3.24.Xác định dung sai đô tròn và profin mặt cắt dọc của hai bề mặt ngồng trục +30k6.Xác định dung sai độ đào hướng kính của mặt 50k7 so với hai mặt ngồng trục.

Ghi kí hiệu sai lệch dung sai và vị trí trên bản vẽ

Trước hết phải chọn cấp chính xác: theo bảng 3.3 ta chọn cấp chính xác hình dạng của hai bề mặt 30k6 là cấp 6, ứng với yêu cầu độ chính xác hình học tương đồi là bình thường Cấp chính xác vị trí của bề mặt 50k7 cũng có thể chọn là cấp 6

Theo bảng 7 (phụ lục 2) ứng với cấp chính xác 6 và kích thước danh nghĩa 30mm, tra dung sai độ tròn và profin mặt cắt dọc là 0,006mm

Theo báng 3 (phụ lục 2) ứng với cấp chính xác 6 và kích thước danh nghĩa 50mm,tra dung sai độ đáo hướng kính là 0,02mm

Sai lệch và dung sai hình dạng, vị trí bề mặt được ghi kí hiệu trên bản vẽ như hình 3.24 Ở đây yếu tố chuẩn là hai bề mặt ngỗng trục A, B

2 NHÁM BỀ MẶT-Bề mặt chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà có những mấp mô.

• Những mấp mô có tỉ số bước mấp mô p và chiều cao mấp mô h nhỏ hơn hoặc bằng 50 ( p/h ≤ 50) thì thuộc về nhám bề mặt

• Những mấp mô mà 50 ≤ p/h ≤ 1.000 thuộc về sóng bề mặt.• Những mấp mô mà p/h > 1.000 thuộc về sai lệch hình dạng.2.1 bản chất nhám bề mặt

-Nhám bề mặt là một thông số hình học có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sử dụng của chi tiết máy và bộ phận máy

2.1 bản chất nhám bề mặt

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

việc trượt tương đối đối với nhau, nên khi nhám càng lớn, càng khó đảm bảo hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt, dẫn đến trạng thái làm việc với ma sát nửa ướt

• Đối với các mối ghép có độ dôi lớn, khi ghép hai chi tiết vào nhau thì nhám bị san phẳng,

nhám càng lớn thì lượng san phẳng càng lớn, độ dôi lắp ghép càng giảm, do đó giảm độ bền 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 suất dễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ bền mỏi của chi tiết.-Nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt, bề mặt chi tiết càng lâu bị rỉ sét

2.2 chỉ tiêu đánh giá bề mặt

Hình 3.26: các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt

• Sai lệch trung bình số học của profin Ra là trung bình số học các giá trị tuyệt đối của các sai lệch profin (y) trong giới hạn chiều dài chuẩn Sai lệch profin (y) là khoảng cách từ các điểm trên profin thực đến đường trung bình:

• Chiều cao mấp mô profin theo mười điểm Rz là trị số trung bình của tổng các gióa trị tuyệt đối của chiều cao 5 đỉnh cao nhất và chiều sâu của 5 đáy thấp nhất của profin trong giới hạn phần chiều dài chuẩn:

Bảng 3.4; 3.5: Ra, Rz và chiều cao mấp mô lớn nhất Rmax

2.3 xác định giá trị cho phép của thông số nhám

-Trong thực tế có thể chọn trị số cho phép của thông số nhám dựa vào phương pháp gia công hợp lý, đảm bảo yêu cầu nhám bề mặt và yêu cầu độ chính xác của các thông số hình học khác

Ví dụ:3.5 Với chi tiết ở ví dụ 3.3, hãy xác định 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 nghĩa, tra bàng 3.6 ta được các giá trị bằng số của nhám:

• Bề mặt Ø30k6 có Ra = 0,8µm.• bề mặt Ø50k7 có Ra = 1,6µm.• các bề mặt còn lại không yêu cầu chính xác, kích thước đạt được sau khi tiện bán tinh vào

khoảng IT12 - IT13 tra bảng 3.6 ta được Ra = 12,5µm

*Chú thích:

• Nếu dung sai tương đối về hình dạng nhỏ hơn giá trị chỉ dẫn trong bản thì giá trị Ra không lớn hơn 0,15 giá trị dung sai của hình dạng ban đầu

• Trong trường hợp cần thiết, theo yêu cầu chức năng của chi tiết có thể lấy giá trị Ra nhỏ hơn chỉ dẫn trong bảng

2.4 phương pháp trình bài các kí hiệu nhám trên bản vẽ

TCVN qui định cho phép dùng kí hiệu mới này thay thế các dấu hiệu độ bóng trước đây (V) trước đây

Chiều cao h bằng chiều cao chữ số kích thước dùng trên cùng bản vẽ, chiều cao H = 1,5-3)h.Giá trị thông số nhám theo TCVN 2511-78 được ghi trong kí hiệu nhám:

Ra không ghi kí hiệu thông số, chỉ ghi trị số, ví dụ 0,5Rz được ghi kèm theo trị số, ví dụ R240

Có 3 dấu hiệu ghi độ nhám :

Hình 3.28a: Được dùng khi thiết kế không ghi rõ phương pháp gia công.

Hình 3.28b: Trường hợp gia công cần cắt bỏ một lớp vật liệu thì dùng dấu hiệu này

Hình 3.28c: Trường hợp bề mặt sản phẩm để thô (ép, đúc, cán, dập ) hoặc các bề mặt chi tiết được gia công theo bản vẽ cho trước

Hình 3.29: Ví dụ chỉ dẫn cách ghi kí hiệu nhám trên hình biểu diễn theo nguyên tắc đầu nhọn kí hiệu hướng (đặt) vào bề mặt cần ghi nhám, cho phép đặt trên đường gióng của bề mặt cần ghi, nếu bề mặt khuất có thể ghi trực tiếp kí hiệu trên đường bao của bề mặt nhám.

Hình 3.29: cách ghi kí hiệu nhám trên hình biểu diễn

Hình 3.30: Cho biết hướng ghi kí hiệu nhám theo nguyên tắc hướng dọc của bàn vẽ Không cho phép ghi kí hiệu vào khu vực 30° (góc chết), trường hợp này phải ghi kí hiệu theo dọc đường gióng và đặt kí hiệu ở vị trí đường bằng của bản vẽ.

Hình 3.30: Hướng dẫn ghi độ nhám trên bảng vẽ

Hình 3.31:Trường hợp toàn bộ bề mặt của chi tiết có cùng độ nhám, kí hiệu nhám được đặt ở góc

phải phía trên bản vẽ, được vẽ bằng nét đậm hơn nét liền mảnh trên bản vẽ đang biểu diễn

Hình 3.31: cách ghi độ nhám của toàn bộ bề mặt có cùng độ nhám

Nếu phần lớn các bề mặt chi tiết có cùng độ nhám, kí hiệu nhám được ghi chung ở góc trên bên phải của

bản vẽ, bên phải đặt dấu (√), Ví dụ: Chi tiết biểu diễn trên hình 3.32 đọc là ngoài độ nhám Ra3,2, các bề

mặt còn lại bảo đảm độ nhám Rz40.Trường hợp các bề mặt còn lại của chi tiết không cần gia công thêm, phải ghi thêm dấu hiệu (√) và đặt

chúng ở phía trên góc trên bên phải của bản vẽ (hình 3.32)

Trường hợp các phần tử thuộc chi tiết lỗ, rãnh, răng ) có cùng độ nhám, cho phép ghi đặc trưng cho một phần tử, các phần tử còn lại ghi chú bằng chữ (3 lỗ, 5 rãnh ) (hình 3.32)

Hình 3.32: cách ghi độ nhám các bề mặt

không cần gia công thêm.

Trường hợp các bề mặt ăn khớp: răng, rãnh then kí hiệu nhám bề mặt ăn khớp được ghi trực

tiếp trên mặt chia (hình 3.33), với bề mặt ren, ghi trực tiếp kí hiệu nhám trên đường gióng

Hình 3.33: cách ghi các bề mặt ăn khớp ( răng, rãnh then, )

Trường hợp các bề mặt bao quanh chi tiết có cùng độ nhám, cho phép ghi kí hiệu như hình 3.34

Hình 3.34: Cách ghi bề mặt bao quanh có cùng độ nhám

Nếu bề mặt ngoài của chi tiết phức tạp mà có cùng độ nhám, cho phép dùng nét chấm gạch mảnh về phủ bên ngoài đường bao, cách từ 0,8mm đến 1mm (hình 3.39)

Hình 3.39: cách ghi một phần bề mặt của chi tiết có lớp phủ

-Nếu bề mặt ngoài của chi tiết phức tạp mà có cùng độ nhám, cho phép dùng nét chấm gạch mảnh về phù bên ngoài đường bao, cách từ 0,8mm đến 1mm (hình 3.39).

-Để đạt được độ nhám yêu cầu, quá trình gia công cơ cắt bỏ lớp kim loại trên bề mặt chi tiết là rất

quan trọng, hình 3.35 cho những hình ảnh và ví dụ cơ bản về sự tương quan giữa công nghệ và độ nhám cần thiết chấm gạch mảnh vẽ phủ bên ngoài đường bao, cách từ 0,8 đến 1mm

Chọn và ghi kí hiệu độ nhám, ta phải chú ý quá trình làm việc có sự tiếp xúc, chuyển động hoặc cố định giữa hai bề mặt chi tiết máy (hình 3.36).

Hình 3.36: Chọn và ghi ký hiệu độ nhám chú ý sự tiếp xúc giữa hai bề mặt

3 CÁC LỚP PHỦ, ĐỘ CỨNG BỀ MẶT, TÍNH CHẤT VẬT LIỆU3.1 khái niệm

3.2 cách ghi các lớp phủ bề mặt

Để tăng tuổi thọ, chống mài mòn, chống oxy hóa dưới tác dụng của nước, muối axit, sự ăn mòn kiềm sau khi bảo đảm các tiêu chuẩn về dung sai kích thước, độ nhám bề mặt, chi tiết cần được phủ lên bề mặt ngoài của nó bằng nhiều phương pháp mạ điện, phương pháp hóa học hay khuếch tán và bản thân lớp phủ này cũng cần có yêu cầu kỹ thuật riêng như chiều dày, độ cứng

Ví dụ, nếu trên bề mặt có cùng lớp phủ thì ghi theo kiểu phủ mặt A (hình 3.37), trên một phần bề mặt chi tiết có lớp phủ thì ghi kí hiệu bằng một chữ hoa và ghi kích thước để xác định hình dạng và vị trí phần bề mặt đó Hình 3.37: Cách ghi các lớp phủ bề mặt

3.2 cách ghi các lớp phủ bề mặt -Trường hợp cần phủ bằng sơn, mạ, trang trí, chống mòn (phủ kim loại hay phi kimloại) thì ghi chú hoàn toàn bằng chữ

-Chỉ dẫn phương pháp phủ bề mặt như MẠ:• Mạ kim loại, NHIỆT: khuếch tán, HÓA: oxy hóa ở anốt phương pháp điện phân không ghi kí

hiệu phổ biến.• Chữ thứ hai, kí hiệu vật liệu phủ ( nhôm: Al, đồng: Cu, NIken: N, vôn-fram: w, vàng : Au, ).• Chữ thứ ba kí hiệu bề dày lớp phủ, micromec

• Chữ thứ tư kí hiệu độ bóng của lớp phủ (B: bóng, S: sáng, M: mờ).• Chữ thứ năm ghi kí hiệu gia công thêm, dùng cho một cố lớp phủ ví dụ phốt-phát hóa, -p, mạ

crôm: mạ Cr, oxy hóa: O hóa, bề dày lớp phủ thêm này được ghi liền theo kí hiệu.-Ví dụ trong yêu cầu kỹ thuật ghi rõ HRC 42 48 hay Thấm than h0,7 0,9, HRC56 60

Hình 3.38: Cách ghi các lớp phủ và đặt tính của nó

TỔNG

KẾT

Thank

you