Bài giảng dung sai kỹ thuật đo

DUNG SAI – KỸ THUẬT ĐO (Engineering Tolerance) Tác giả: TS.Nguyễn Hữu Thật Phần I Dung sai kỹ thuật (Engineering Tolerance) Tác giả: TS.Nguyễn Hữu Thật Chapter CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP (Basic concept of Tolernace) Khái niệm sai số chế tạo – sai số đo lường: Khi gia công, đảm bảo chi tiết có thơng số hình học thơng số khác xác Ngun nhân: + Sai số gia công (machining error) + Sai số đo lường (measurement error) Đỗi lẫn chức năng: Tính đổi lẫn loại chi tiết khả thay cho nhau, không cần lựa chọn sữa chữa thêm mà đảm bảo chất lượng sản phẩm qui định Đỗi lẫn hoàn toàn đỗi lẫn khơng hồn tồn Các chi tiết có tính đổi lẫn phải giống hình dạng, kích thước, khác phạm vi cho phép Phạm vi cho phép gọi dung sai Vậy yếu tố định đến tính đổi lẫn dung sai Đỗi lẫn chức năng(tt) Ý nghĩa đỗi lẫn chức năng: - Trong sản xuất: Đơn giản hóa q trình lắp ráp - Trong sửa chữa: Giảm thời gian ngừng máy - Về mặt công nghệ: Nâng cao suất, hạ giá thành KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH CƠ BẢN VÀ DUNG SAI a Kích thước (Dimension) - Kích thước giá trị số đại lượng đo chiều dài (đường kính, chiều dài,…) theo đơn vị đo chọn - Trong cơng nghệ chế tạo khí, đơn vị đo thường dùng milimét qui ước không ghi chữ “mm” vẽ b Kích thước danh nghĩa - Kích thước danh nghĩa kích thước xác định tính tốn dựa vào chức chi tiết, sau quy trịn (về phía lớn lên) với số gần kích thước có bảng tiêu chuẩn Kích thước danh nghĩa dùng để xác định kích thước giới hạn tính sai lệch - Kích thước danh nghĩa chi tiết lỗ kí hiệu DN, chi tiết trục kí hiệu dN c Kích thước thực - Kích thước thực kích thước nhận từ kết đo với sai số cho phép Ví dụ: đo kích thước chi tiết trục panme có giá trị vạch chia 0,01 mm, kết đo nhận 24,98mm, kích thước thực chi tiết trục 24,98mm với sai số cho phép  0,01mm - Kích thước thực chi tiết lỗ kí hiệu Dt, chi tiết trục kí hiệu dt d Kích thước giới hạn: • Dmax, dmax: kích thước giới hạn lớn lỗ trục • Dmin, dmin: kích thước giới hạn nhỏ lỗ trục • Chi tiết đạt yêu cầu kích thước thực thỏa mãn điều kiện sau: Dmin  Dt  Dmax dmin  dt  dmax e Sai lệch giới hạn: 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 (es, ES) sai lệch giới hạn (ei, EI) Chi tiết trục: es = dmax – dN ; ei = dmin – dN Chi tiết lỗ: ES = Dmax – DN ; EI = Dmin – DN Chý ý: Tùy theo giá trị kích thước giới hạn kích thước danh nghĩa mà sai lệch âm, dương khơng Ví dụ: Dung sai kích thước: Là phạm vi cho phép sai số kích thước Vậy dung sai hiệu kích thước giới hạn lớn với kích thước giới hạn nhỏ nhất, Kí hiệu: T (Tolerance) • Chi tiết lỗ: TD = Dmax – Dmin = ES – EI • Chi tiết trục: Td = dmax - dmin = es – ei (The tolerance is total variation between the upper and lower limits) Chú ý: T luôn dương Trị số dung sai lớn độ xác chi tiết thấp ngược lại 10 Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TIẾT MÁY 8.3 ĐO CÁC THÔNG SỐ CHI TIẾT REN Đo đường kính trung bình ren Đo dây đo    d2  M  d     sin      p cot g   2   Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TIẾT MÁY 8.3 ĐO CÁC THÔNG SỐ CHI TIẾT REN Đo góc nửa profile ren • Thông thường góc nửa profile đo phương pháp chiếu hình kính hiển vi dụng vụ, hiển vi vạn năng, máy chiếu nhờ thị kính góc bàn quay đo góc Với chi tiết ren có kích thước lớn lớn dùng thước đo góc khí, quang học… để đo Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TIẾT MÁY 8.3 ĐO CÁC THÔNG SỐ CHI TIẾT REN Đo bước ren Đo bước ren thường đo theo phương pháp gián đoạn bước lẻ bước tích lũy để xác định sai lệch bước Việc đo bước gián đoạn thực nhờ dụng cụ đo bước chuyên dùng đo theo phương pháp chiếu hình lần đo d2 /2 kính hiển vi dụng cụ, máy chiếu hình… Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TIẾT MÁY 8.3 ĐO NHÁM BỀ MẶT Độ nhám bề mặt tiêu chất lượng quan trọng chi tiết máy Độ nhám ảnh hưởng tới tính chống mòn, chống ăn mòn hóa học, tới đặc tính mối lắp mà ảnh hưởng tới độ xác đo kích thươc chi tiết Độ nhám bề mặt thường đánh giá qua hai thông số Ra Rz Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TIẾT MÁY 8.3 ĐO NHÁM BỀ MẶT  Chỉ tiêu Ra dùng có phương tiện đo tiếp xúc, đầu dò dò liên tục bề mặt chi tiết  Chỉ tiêu Rz dùng có phương tiện đo điểm phương pháp mặt cắt aùnh saùng hay giao thoa Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT - Độ cứng kim loại khả chống lại xâm nhập vật thể khác cứng - Độ cứng tiêu chất lượng bề mặt quan trọng, ảnh hưởng nghiêm trọng tới độ bền chi tiết - Tùy theo độ cứng vật liệu mà việc đo độ cứng tiến hành theo phương pháp khác Phương pháp xác định độ cứng kim loại tải trọng tónh phương pháp đo tiêu chuẩn thường dùng Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.1 Phương pháp đo độ cứng Brinell - Mũi thử viên bi cầu thép nhiệt luyện Dưới tác dụng tải P, viên bi lún sâu vào mẫu thử khoảng t Trị số độ cứng HB xác định áp lực trung bình biểu thị N/mm2 diện tích mặt cầu vết lõm để lại HB = P/F = P/ x D x t Thay t D d ta : HB  2P  D( D  D  d Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TIẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.1 Phương pháp đo độ cứng Brinell - Thường đường kính viên bi D= 10;5;2,5 đơi 1,25;1mm Chi tiết mỏng D nhỏ - Phương pháp dùng độ cứng vật liệu 450 HB, với vật liệu cứng hơn, sai số đo lớn Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.2 Phương pháp đo độ cứng Rockwell - Để xác định độ cứng chi tiết sau nhiệt luyện hợp kim cứng, người ta dùng mũi thử côn kim cương có góc đỉnh 1200, bán kính góc lượn đỉnh  = 0,2  0,005 mm - Tải trọng tác dụng chia làm hai lần nối tiếp Tải trọng ban đầu nên 100N, tải trọng tổng cộng 600 1500 N tùy theo thang chia Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.2 Phương pháp đo độ cứng Rockwell - Quá trình thử sau: Ban đầu dùng tải sơ P0 = 100 N, mũi thử lún sâu vào vật liệu đoạn ho không đáng kể Tiếp tục tăng tải trọng đến P = P0 + P1, mũi thử lún sâu vào đoạn h1 Sau rút tải P1, lại tải P0 chiều sâu vết lún lại h đặc trưng cho độ cứng vật liệu Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.2 Phương pháp đo độ cứng Rockwell - Tùy theo tổng tải trọng 600 N, 1000 N hay 1500 N mà người ta phân độ cứng Rockwell ba thang A, B, C Độ cứng Rockwell tính theo công thức : - Khi ño theo thang A vaø C : HR = 100 – e Với e = (h – h0)/0,002 Trong 0,002 trị số tính theo mm coi đơn vị dịch chuyển theo chiều trục mũi thử đơn vị độ cứng quy ước - Thông thường chi tiết máy đo theo độ cứng HRC Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.2 Phương pháp đo độ cứng Rockwell - Đối vơi vật liệu mềm người ta thay mũi kim cương viên bi thép có đường kính 1,588 mm Viên bi ấn với tải ban đầu 100 N, tải tổng cộng 1000 N Khi đo theo thang B : HB = 100 – e Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.3 Phương pháp đo độ cứng Wikker - Mũi thử phương pháp mũi hình tháp, bốn cạnh đều, có kích thươc tiêu chuẩn, đáy vuông góc đỉnh 136  30’ kim cương - Mũi thử ấn vào vật liệu với tải trọng : 50, 100, 200, 300, 500, 1000N - Vết lõm mũi thử để lại vật liệu đo theo chiều dài đường chéo đáy hình vuông Trị số độ cứng tính sau : d Chương ĐO CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CHÍNH CỦA CHI TiẾT MÁY 8.5 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG BỀ MẶT 8.5.3 Phương pháp đo độ cứng Wikker HV  Trong : P sin d2   1,8544 P d2 P – Tải trọng mũi thử, N d – Trị số trung bình hai đường chéo vết lõm, mm  = 1360 : góc hợp hai cạnh đối diện cắt đỉnh tháp - Trị số HV ghi với tải trọng thời gian thử - Phương pháp đo dùng để đo độ cứng kim loại cứng mềm với chiều dày 0,2 mm ...Phần I Dung sai kỹ thuật (Engineering Tolerance) Tác giả: TS.Nguyễn Hữu Thật Chapter CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP (Basic concept of Tolernace) Khái niệm sai số chế tạo – sai số đo lường:... bảng dung sai I Khái niệm HTDSLG • Hệ thống dung sai lắp ghép tập hợp qui định dung sai lắp ghép thành lập theo quy luật định • Kể từ ngày 1-1-1979 nhà nước ta ban hành tiêu chuẩn dung sai lắp... dung sai lỗ trục 24 25 26 27 28 Chương HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN Mục đích: - Giới thiệu quy định DSLG bề mặt trơn theo TCVN - Hướng dẫn sử dụng bảng dung sai Yêu cầu: - Nắm nội dung