Sai lệch và dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí

2. Dung sai mối ghép ren

1.4. Sai lệch và dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí

Dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí bao gồm: Dung sai độ đảo hướng kính, dung sai độ đảo mặt mút, dung sai độ đảo hướng cho trước, dung sai độ đảo hướng kính toàn phần, dung sai độ đảo mặt mút toàn phần, dung sai hình dạng prôfin cho trước và dung sai hình dạng cho trước.

Độ đảo mặt đầu Độ đảo hướng kính

Hình 3.12. Độ đảo hướng kính

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]  40

R

* Độ đảo và dung sai độ đảo hướng tâm.

Độ đảo hướng tâm là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm của profin thực của bề mặt quay đến đường tâm chuẩn trong mặt cắt vuông góc với đường tâm chuẩn

Dung sai độ đảo hướng tâm là trị số cho phép lớn nhất của độ đảo hướng tâm.

Hình 1.32 . Độ đảohướng tâm

* Độ đảo và dung sai độ đảo mặt mút.

Độ đảo mặt mút là hiệu  khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ các điểm của prôfin thực của mặt mút tới mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn (Hình 1.34)

Hình 1.33. Độ đảo mặt mút

Dung sai độ đảo mặt mút là trị số cho phép lớn nhất của độ đảo mặt mút. Dung sai độ đảo cho hướng cho trước là trị số cho phép lớn nhát của độ đảo trong hướng cho trước.

* Độ đảo và dung sai độ đảo hướng tâm toàn phần:

Độ đảo hướng tâm toàn phần là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ tất cả các điểm trên bề mặt thực tới đường tâm chuẩn trong giới hạn của phần chuẩn

 = Rmax - Rmin

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 41

R

Hình 1.34. Độ đảo hướng tâm toàn phần

* Độ đảo và dung sai độ đảo của mặt mút toàn phần.

Độ đảo mặt mút toàn phần là hiệu khoảng cách lớn nhất từ tất cả các điểm của mặtmút tới mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn

Hình 1.35. Độ đảo mặt mút toàn phần

Dung sai độ đảo mặt mút toàn phần là trị số cho phép lớn nhất của độ đảo mặt mút toàn phần.

Hình 1.36. Sai lệch hình dạng của Prôfin

* Sai lệch và dung sai hình dạng của prôfin cho trước.

Sai lệch hình dạng prôfin cho trước là sai lệch lớn nhất từ các điểm của prôfin thực tới prôfin danh nghĩa, theo phương pháp tuyến với prôfin danh nghĩa trong giới hạn của phần chuẩn.

Dung sai hình dạng prôfin cho trước theo đường kính bằng hai lần trị số sai lệch hình dạng lớn nhất cho phép của prôfin cho trước.

Hình 1.37. Sai lệch hình dáng bề mặt

* Sai lệch và dungsai hình dạng bề mặt cho trước.

Sai lệch hình dạng bề mặt cho trước là sai lệch lớn nhất  giữa các điểm của bề mặt thật đến bề mặt danh nghĩa được xác định theo phương pháp tuyến với bề mặt danh nghĩa trong giới hạn chuẩn

Bề mặt danh nghĩa Prôfin danh nghĩa

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 42

1.5 Ghi kí hiệu dung sai hình dạng và vị trí trên bản vẽ

Để quy định cách hiểu thống nhất các yêu cầu trên bản vẽ về sai lệch hình dáng vị trí bề mặt TCVN 10-85 đã soạn thảo các dấu hiệu quy ước:

- Các dấu hiệu tượng trưng và trị số cho phép của sai lệch hình dạng và vị trí được đặt trong khung chữ nhật.

- Các khung này được nối bằng đường dóng có mũi tên tới đường biên của bề mặt hoặc đường kích thước của thông số hay đường trục đối xứng nếu sai lệch thuộc về đường trục chung

- Khung chữ nhật được chia thành 2 hoặc 3 ô:

Ô số1: Ghi dấu hiệu tượng trưng Ô số 2 : Ghi trị số sai lệch giới hạn

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 43 Một số ví dụ kí hiệu dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bản vẽ.

2. NHÁM BỀ MẶT2.1. Khái niệm 2.1. Khái niệm

Bề mặt của chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà tồn tại những nhấp nhô. Những nhấp nhô này là kết quả của quá trình biến dạng dẻo của bề mặt chi tiết sau khi cắt gọt lớp kim loại do vết lưỡi cắt để lại trên bề mặt của chi tiết gia công, là ảnh hưởng của rung động khi cắt, do tính chất của vật liệu gia công, do

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 44 chế độ cắt, các thông số dụng cụ cắt, do dung dịch trơn nguội và nhiều nguyên nhân khác. Tuy nhiên sự không bằng phẳng này có những bước khác nhau và độ lớn khác nhau. Những nhấp nhô đó không phải đều thuộc về nhám bề mặt mà tuỳ thuộc theo độ lớn của các nhấp nhô người ta phân ra làm ba dạng sai số:

Dạng 1: Độ không phẳng bề mặt( sai lệch hình dạng) Dạng 2: Độ sóng bề mặt Dạng 3: Nhám bề mặt Người ta còn xác định bước sóng và tỷ lệ các bước sóng đó với chiều cao nhấp nhô phù hợp với từng loại sai số.

- Loại nhấp nhô có chiều cao h1 là độ không phẳng bề mặt nó thuộc về sai số hình dáng.

- Loại nhấp nhô có chiều cao h2là độ sóng bề mặt. - Loại nhấp nhô có chiều cao h3là độ nhám bề mặt.

Người ta dựa vào tỷ số giữa bước nhấp nhô l và chiều cao nhấp nhô h

50  h l : sai số thuộc về độ nhám bề mặt 100  h l : sai số thuộc về độ sóng bề mặt 1000  h

l : sai số thuộc về độ không phẳng bề mặt

Vậy nhám bề mặt là những nhấp nhô tế vi có bước và chiều cao nhấp nhô nhỏ, nó ảnh hưởng nhiều đến chất lượng bảo vệ và độ bền của các chi tiết máy. Hay nhám là mức độ cao thấp của các nhấp nhô xét trong một phạm vi hẹp của bề mặt gia công.

2.2. Các chỉ tiêu đánh giá nhám.

Nhám bề mặt được đánh giá bằng độ nhấp nhô của prôfin được tạo thành bởi giao tuyến giữa bề mặt thực và mặt phẳng vuông góc với bề mặt thực. Nó nhận được bằng cáchcắt bề mặt thực bàng một mặt phẳng, thường là mặt phẳng pháp tuyến.

Khác với sai lệch hình dạng và độ sóng bề mặt có bước nhấp nhô prôfin tương đối lớn, nhám bề mặt có bước nhấp nhô prôfin tương đối nhỏ, và được đánh giá trong một giới hạn phần bề mặt cóchiều dài xác định gọi là chiều dài chuẩn l.

Chuẩn để đánh giá bề mặt là các yếu tố hình học được xác định trong phạm vi chiều dài chuẩn, được tính toán so với đườngtrung bình của prôfin bề mặt.

- Đường trung bình là đường thẳng xác định trong chiều dài chuẩn chia prôfin thực ra làm hai phần có tổng diện tích các đỉnh lồi và đỉnh lõm bằng nhau.

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 45 F1 + F2 + F3 +...+ Fn= F1' + F2' +...+ Fn'

- Chiều dài chuẩn l: là phần chiều dài của bề mặt chi tiết được lựa chọn để đo độ nhám mà trong đó không có sự tham gia của các loại nhấp nhô khác có bước lốn hơn chiều dài chuẩn l.

Theo tiêu chuẩn quy định chiều dài chuẩn có các trị số sau: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25mm

Theo TCVN 2511 - 95 để đánh giá độ nhám bề mặt người ta thường dùng hai chỉ tiêu sau:

a. Sai lệch trung bình số học của prôfin Ra

Sai lệch trung bình số học của prôfin Ra là trị số trung bình của các khoảng cách từ prôfin thực tới đường trung bình trong giớ hạn chiều dài chuẩn

        n i i l x a y n dx y l R 1 0 1 1

b. Chiều cao nhấp nhô của prôfin theo 10 điểm Rz

Chiều cao nhấp nhô của prôfin tính theo 10 điểm là giá trị trung bình của trị tuyệt đối của chiều cao 5 điểm cao nhất của phần lồi và 5 điểm thấp nhát của phần lõm tới đường trung bình trong giơi hạn chiều dài chuẩn.

5 5 1 min 5 1 max       i i i i z H H R

2.3. Các ký hiệu trên bản vẽ.

Trong các bản vẽ thiết kế, để thể hiện yêu cầu nhám bề mặt, người dùng ký hiệu sau:

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 46 (1) : Ghi hai nội dung

- Tên thông số và trị số được lựa chọn. Riêng đối với thông số Ra không cần ghi tên mà chỉ cần ghi trị số.

- Nếu cần quy ước phương pháp gia công ta quy ước như hình vẽ.

Tuy nhiên nếu không quy ước thì không cần ghi ký hiệu để cho người công nghệ tự lựa chon phương pháp gia công

Ví dụ: Gia công bulông có thể gia công bằng hai cách là: + Gia công có phoi: tiện

+ Gia công không phoi: cán ren

(2) Nếu cần quy định phương pháp gia công tinh lần cuối thì ghi tên phương pháp vào vị trí đó.

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 47 (3) Nếu cần quy định chiều dài chuẩn thì ghi trị số chiều dài chuẩn được lựa chọn ở vị trí này.

(4) Nếu cần quy định phương các nhấp nhô.

Ký hiệu nhám của mỗi bề mặt trên bản vẽ chỉ ghi một lần trên đường bao thấy, hay đường kéo dài của đường bao thấy, đỉnh nhọn của ký hiệu hướng vào bề mặt cần ghi.

Nếu tất cả các bề mặt của chi tiết có cùng một cấp độ nhám thì ghi ký hiệu nhám chung ở góc trên bên phải cuả bản vẽ.

Nếu phần lớn các bề mặt của chi tiết có cùng một cấp độ nhám kí hiệu chung ở góc bên phải bản vẽ và đặt trong dấu ngoặc đơn.

Nếu trên cùng một bề mặt có hai cấp độ nhám khác nhau thì dùng nét liền mảnh vẽ đường phân cách, đường phân cách không được vẽ lên đường gạch vật liệu của mặt cắt.

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 48

Độ nhám của bề mặt răng, then hoa

thân khai được ghi trên mặt chia, khi trên bản vẽ không có hình chính diện.

Ký hiệu độ nhám bề mặt làm việc của ren được ghi ngay bên cạnh kích thước đường kính ren hoặc profin ren.

3. Chuỗi kích thước 3.1. Khái niệm chuỗi

+ Định nghĩa

Chuỗi kích thước là tập hợp các kích thứơc nối tiếp nhau ở một hay một số chi tiết tạo thành một vòng khép kín. Chúng xác định độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt, các đường tâm của một hoặc một số chi tiết tham gia lắp ghép.

Để hình thành một chuỗi kích thước phải có 2 điều kiện: - Các kích thước nối tiếp nhau.

- Các kích thước tạo thành một vòng khép kín.

Nghĩa là nếu ta đi một chiều theo các kích thước của chuỗi thì sẽ trở về chỗ xuất phát.

+ Phân loại chuỗi kích thước

Tuỳ theo vị trí và sự phân bố của chuỗi kích thước trong các chi tiết và bộ phận máy, người ta phân chuỗi kích thước thành nhiều loại.

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 49 * Chuỗi kích thước chi tiết

Là chuỗi mà các khâu cùng thuộc về một chi tiết. Các kích thước củachuỗi gọi khâu (hình 2.19a).

Chuỗi kích thước chi tiết dùng để xác định độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt hoặc đường trục của một chi tiết.

* Chuỗi kích thước lắp

Chuỗi kích thước lắp là chuỗi mà các khâu của chuỗi là kích thước của các chi tiết khác nhau lắp ghép trong bộ phận máy hoặc máy (hình 2.19b).

Chuỗi kích thước lắp dùng để xác định vị trí tương quan giữa các bề mặt hoặc các đường tâm của một số chi tiết lắp ráp với nhau.

* Chuỗi kích thước đường thẳng

Chuỗi kích thước đường thẳng là chuỗi mà các khâu của chuỗi song song với nhau. Chuỗi kích thước chi tiết, chuỗi kích thước lắp là các chuỗi đường thẳng.

* Chuỗi kích thước mặt phẳng

Chuỗi kích thước mặt phẳng là chuỗi mà các khâu của chuỗi nằm trên một mặt phẳng hay một số mặt phẳng song song với nhau nhưng bản thân các khâu không song song với nhau (hình 6.1c).

* Chuỗi không gian

Chuỗi không gian là chuỗi mà các khâu của chuỗi nằm trong những mặt phẳng bất kỳ.

3.2. Các thành phần của chuỗi

Các kích thước trong chuỗi được gọi là khâu. Dựa vào đặc tính của các khâu chia ra các loại khâu.

3.2.1. Khâu thành phần (Di, di)

Khâu thành phần là khâu mà các kích thước của chúng do quá trình gia công quyết định và kích thước của các khâu thành phần không phụ thuộc vào nhau.

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 50 - Khâu thành phần tăng hay còn gọi là khâu tăng là khâu mà khi kích thước của nó tăng lên làm tăng kích thước của khâu khép kín và ngược lại.

- Khâu thành phần giảm hay còn gọi là khâu giảm là khâu mà khi kích thước của nó tăng lên làm giảm kích thước của khâu khép kín và ngược lại.

Muốn phân biệt khâu thành phần và khâu khép kín của một chuỗi kích thước chi tiết ta phải dựa vào trình tự gia công các kích thước trong chuỗi ấy.

3.2.2. Khâu khép kín (K)

Khâu khép kín là khâu mà kích thước của nó được xác định bởi kích thước của các khâu thành phần. Trong một chuỗi chỉ có một khâu khép kín.

Ví dụ ở hình 6.1b khâu A1 là khâu thành phần tăng, khâu A2, A3, A4 là khâu giảm, khâu A5 là khâu khép kín.

3.3. Giải chuỗi kích thước (bài toán thuận)

Cho biết các khâu thành phần cả về kích thước danh nghĩa, sai lệch và dung sai, ta phải đi xác định khâu khép kín cả về kích thước danh nghĩa, sai lệch và dung sai.

Để thuận tiện cho việc giải bài toán chuỗi kích thước người ta thường sơ đồ hoá các chuỗi. Các chuỗi trên hình 6.1 được sơ đồ hoá như sau:

Trong đó hình b ta có : A1là khâu tăng

A2, A3, A4 là các khâu giảm A4 là khâu khép kín

Với A4 = A5- A1- A2 - A3

A4 = A5-(A1+A2+A3)

Trong một kích thước các khâu thành phần có thể gồm nhiều kích thước khác nhau. Để thuận tiện cho việc tính toán ta quy ước một số ký hiệu sau:

K: là khâu khép kín. D: là khâu tăng. d : là khâu giảm.

Theo ký hiệu trên thì kích thước danh nghĩa của khâu khép kín được tính như sau:

[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 51 K = D - (d1+d2+d3)

Trong trường hợp có nhiều khâu tăng và nhiều khâu giảm thì quan hệ về kích thước giữa khâu khép kín và các khâu thànhphần được biểu thị bằng phương trình sau và gọi là phương trình cơ bản của chuỗi kích thước.

K =   m i i D 1 -   n i i d 1

Trong đó: K là kích thước danh nghĩa của khâu khép kín   m i i D 1

là tổng kích thước danh nghĩa các khâu tăng.   n i i d 1

là tổng kích thước danh nghĩa các khâu giảm. m là số khâu tăng

n là số khâu giảm

Như vậy kích thước danh nghĩa của khâu bằng hiệu số giữa tổng kích thước danh nghĩa các khâu tăng và tổng kích thước danh nghĩacác khâu giảm.

Kích thước giới hạn lớn nhất của khâu khép kín bằng hiệu số giữa tổng các khâu tăng lớn nhất và tổng các khâu giảm nhỏ nhất.

Kmax =   m i i D 1 max -   n i i d 1 min

Kích thước giới hạn nhỏ nhất của khâu khép kín bằng hiệu số giữa tổng các khâu tăng nhỏ nhất và tổng các khâu giảm lớn nhất.

Kmax =   m i i D 1 min -   n i i d 1 max

Dung sai của khâu khép kín bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất của khâu khép kín.

ITK = Kmax - Kmin Hay ITK =   m i i ITD 1 +   n i i ITd 1 =   n m i i ITA 1 Trong đó A chỉ các khâu thành phần.

Vậy dung sai của khâu khép kín bằng tổng dung sai các khâu thành phần trong chuỗi.

Sai lệch trên của khâu khép kín ESK: bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa của khâu khép kín.