Embed Size (px)
Citation preview
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
------------------
BÀI GIẢNG
KỸ THUẬT ĐO
Biên soạn: NGUYỄN VĂN TƯỜNG
Nha Trang, 2012
1
LƯU Ý KHI SỬ DỤNG BÀI GIẢNG 1. Một số hình vẽ trong bài giảng được lấy từ tài liệu nước ngoài có tiêu chuẩn hơi khác so
với tiêu chuẩn Việt Nam. Do đó bạn đọc cần lưu ý đến đường nét, kích thước và cách ghi
dung sai và chỉnh sửa cho phù hợp với tiêu chuẩn của nước ta.
2. Bài giảng được sử dụng kèm với các bảng tra dung sai. Bạn đọc tự tìm các bảng tra dung
sai trong các tài liệu chuyên về dung sai và lắp ghép để làm bài tập.
2
Chương 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI
1.1 KHÁI NIỆM VỀ TÍNH ĐỔI LẪN
Tính đổi lẫn của loại chi tiết là khả năng thay thế cho nhau, không cần lựa chọn và sữa
chữa gì thêm mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm đã qui định.
Trong một loạt chi tiết cùng loại, nếu các chi tiết đều có thể đổi lẫn cho nhau thì loạt chi
tiết đó đạt được tính đổi lẫn hoàn tòan; nếu một trong số các chi tiết ấy không thể đổi lẫn cho
nhau được thì loạt chi tiết đó chỉ đạt được tính đổi lẫn không hoàn toàn.
Các chi tiết có tính đổi lẫn phải giống nhau về hình dạng, kích thước, hoặc chỉ được khác
nhau trong một phạm vi cho phép. Phạm vi cho phép đó được gọi là dung sai. Vậy yếu tố quyết
định đến tính đổi lẫn là dung sai.
Ý nghĩa thực tiễn của tính đổi lẫn:
- Trong sản xuất, tính đổi lẫn của chi tiết làm đơn giản hóa qúa trình lắp ráp. Trong sửa
chữa, nếu thay thế một chi tiết bị hỏng bằng một chi tiế dự trữ cùng loại thì máy có thể làm việc
được ngay, giảm thời gian ngừng máy.
- Về mặt công nghệ, nếu các chi tiết được thiết kế và chế tạo đảm bảo tính đỗi lẫn sẽ tạo
điều kiện hợp tác hóa, chuyên môn hóa, tạo điều kiện để áp dụng kỹ thuật tiên tiến, tổ chức sản
xuất hợp lý, nâng cao năng suất và chất lượng, hạ giá thành sản phẩm.
1.2 KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH CƠ BẢN VÀ DUNG SAI
1.2.1 Kích thước
Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài (đường kính, chiều dài,…) theo
đơn vị đo được chọn.
Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimét và qui ước không ghi
chữ “mm” trên bản vẽ.
Dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn: Để thống nhất hóa và tiêu chuẩn hóa kích thước chi tiết
và lắp ghép người ta lập ra 4 dãy số ưu tiên kí hiệu là Ra5, Ra10, Ra20, Ra40 (xem bảng tra trong
các tài liệu về Dung sai). Khi thiết kế chế tạo chi tiết và sản phẩm, các kích thước thẳng danh
nghĩa của chúng được chọn theo giá trị của các dãy số ưu tiên và phải ưu tiên chọn trong dãy có
độ chia lớn nhất.
Việc chọn các kích thước danh nghĩa của chi tiết theo tiêu chuẩn nhằm giảm bới số loại,
kích cỡ của chi tiết và sản phẩm, do đó cũng làm giảm số loại, kích cỡ của các trang bị công
nghệ như dụng cụ cắt, dụng cụ đo. Số loại giảm thì sản lượng của từng loại sẽ tăng, quá trình sản
xuất đạt hiệu quả cao.
1.2.2 Kích thước danh nghĩa
Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định bằng tính toán dựa vào chức năng chi
tiết, sau đó quy tròn (về phía lớn lên) với chỉ số gần nhất của kích thước có trong bảng tiêu
chuẩn. Kích thước danh nghĩa dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính sai lệch.
Kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ kí hiệu là D, chi tiết trục kí hiệu là d.
1.2.3 Kích thước thực
Kích thước thực là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép.
3
Ví dụ: khi đo kích thước chi tiết trục bằng panme có giá trị vạch chia là 0,01 mm, kết quả
đo nhận được là 24,98mm, thì kích thước thực của chi tiết trục là 24,98mm với sai số cho phép
là ± 0,01mm.
Kích thước thực của chi tiết lỗ kí hiệu là Dt, chi tiết trục kí hiệu là dt.
1.2.4 Kích thước giới hạn
Khi gia công bất kỳ một kích thước bất kỳ của một 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. Vậy có hai kích thước giới hạn:
Dmax, dmax: kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trục.
Dmin, dmin: kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và trục.
Phạm vi cho phép phải qui định sao cho chi tiết đạt được tính đổi lẫn về phương diện
kích thước.
Chi tiết đạt yêu cầu khi kích thước thực thỏa mãn điều kiện sau:
Dmin ≤ Dt ≤ Dmax
dmin ≤ dt ≤ dmax
1.2.5 Sai lệch giới hạn
Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa.
Sai lệch giới hạn gồm sai lệch giới hạn trên (es, ES) và sai lệch giới hạn dưới (ei, EI).
Sai lệch giới hạn trên của chi tiết trục: es = dmax – d
Sai lệch giới hạn trên của chi tiết lỗ: ES = Dmax – D
Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết trục: ei = dmin – d
Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết lỗ: EI = Dmin – D
Tùy theo giá trị của kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa mà sai lệch có thể âm,
dương hoặc bằng không.
1.2.6 Dung sai
Vậy dung sai là hiệu giữa kích thước giới hạn lớn nhất với kích thước giới hạn nhỏ nhất.
Kí hiệu: T
Dung sai chi tiết lỗ: TD = Dmax – Dmin = ES – EI
Dung sai chi tiết trục: Td = dmax - dmin = es – ei
Chú ý: T luôn luôn dương. Trị số dung sai lớn thì độ chính xác của chi tiết thấp và
ngược lại.
Ví dụ: Gia công chi tiết lỗ có Dmax = 50,050mm, Dmin = 50,030 mm. Tính dung sai của
chi tiết. Nếu người thợ gia công đạt kích thước 50,00 mm thì chi tiết có đạt yêu cầu không.
Giải:
Ta có: TD = Dmax – Dmin = 50,050 – 50,030 = 0,020 mm77
Kích thước gia công đạt 50,00 mm là kích thước thực:
Dt = 50,00 mm < Dmin = 50,030 mm
Vậy chi tiết không đạt yêu cầu.
4
1.2.7 Sai lệch thực, sai lệch cơ bản
Sai lệch thực là hiệu đại số giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa.
Sai lệch cơ bản là một trong hai sai lệch (trên hoặc dưới) dùng để xác định vị trí của miền
dung sai so với đường không. TCVN qui định sai lệch gần với đường không là sai lệch cơ bản.
Đường không là đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa. Khi biểu diễn sơ đồ phân bố
dung sai và lắp ghép thì sai lệch dương đặt ở phía trên đường không, sai lệch âm đặt ở phía dưới.
Miền dung sai là miền được giới hạn bởi sai lệch trên và sai lệch dưới. Miền giá trị dung
sai xác định trị số và sự phân bố dung sai tương đối so với kích thước danh nghĩa.
Ví dụ: một chi tiết trục có d = 50 mm, dmax = 50,055 mm, dmin = 49,985 mm. Tính trị số
sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới và dung sai của trục.
Giải:
Ta co: es = dmax – d = 50,055 – 50 = 0,055 mm
ei = dmin – d = 49,985 – 50 = - 0,015 mm
Td = es – ei = 0,055 – (- 0,015) = 0,070 mm.
1.3 ĐIỀU KIỆN VẬT LIỆU
1.3.1 Điều kiện vật liệu lớn nhất (MMC)
Điều kiện vật liệu lớn nhất là điều kiện của chi tiết hoặc
đối tượng đạt lượng vật liệu lớn nhất, ví dụ lỗ có kích thước nhỏ
nhất hoặc trục có kích thước lớn nhất.
Trên bản vẽ kỹ thuật, điều kiện vật liệu lớn nhất được ký
hiệu bằng chữ M trong vòng tròn m (hình 1.1). Ở ví dụ này,
kích thước của của phần hình trụ ứng với MMC là 150 mm.
1.3.2 Điều kiện vật liệu nhỏ nhất (LMC)
Điều kiện vật liệu nhỏ nhất là điều kiện của chi tiết hoặc
đối tượng đạt lượng vật liệu bé nhất, ví dụ lỗ có kích thước lớn
nhất hoặc trục có kích thước nhỏ nhất. Trên bản vẽ kỹ thuật,
điều kiện vật liệu lớn nhất được ký hiệu bằng chữ L trong vòng
tròn l.
1.4 LẮP GHÉP VÀ CÁC LOẠI LẮP GHÉP
1.4.1 Khái niệm về lắp ghép
Thông thường các chi tiết đứng riêng biệt thì không có công dụng gì cả, chỉ khi phối hợp
với nhau chúng mới có công dụng. Sự phối hợp các chi tiết với nhau (như đai ốc vặn vào bu lông
để kẹp chặt…) tạo thành những mối ghép.
Trong các mối ghép có những bề mặt và những kích thước mà dựa theo chúng để lắp
ghép với nhau. những bề mặt và kích thước đó được gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp
ghép. Các bề mặt lắp ghép được chia làm hai loại: bề mặt bao (chi tiết 1 trên hình 1.2) và bề mặt
bị bao (chi tiết 2 hình 1.2). Mối lắp ghép bao giờ cũng có chung một kích thước danh nghĩa cho
cả chi tiết và gọi là kích thước danh nghĩa của lắp ghép.
Hình 1.1
5
Hình 1.2
Các mối ghép trong chế tạo máy được phân thành:
- Lắp ghép bề mặt trơn:
+ Lắp ghép trụ trơn: bề mặt lắp ghép là bề mặt trụ trơn.
+ Lắp ghép phẳng: bề mặt lắp ghép là bề mặt phẳng.
- Lắp ghép ren.
- Lắp ghép truyền động bánh răng.
1.4.2 Các loại lắp ghép bề mặt trơn
Đặc tính của lắp ghép bề mặt trơn được xác định bởi hiệu số của kích thước bao và kích
thước bị bao trong lắp ghép. Nếu hiệu số đó dương thì lắp ghép có độ hở; nếu hiệu số đó âm thì
lắp ghép có độ dôi. Để đánh giá độ chính xác của mối ghép người ta dùng khái niệm dung sai
của lắp ghép. Đó là dung sai độ hở (TS) trong lắp ghép có độ hở hoặc dung sai độ dôi (TN) trong
lắp ghép có độ dôi.
1. Lắp ghép có độ hở (hình 1.3)
Lắp ghép có độ hở còn được gọi là lắp lỏng. Trong mối ghép này kích thước lỗ luôn lớn
hơn kích thước thực. Độ hở trong lắp ghép đặc trưng cho sự chuyển động tương đối giữa hai chi
tiết trong lắp ghép. Độ hở càng lớn thì khả năng
dịch chuyển tương đối càng lớn và ngược lại.
Độ hở kí hiệu là S: S = D – d
Độ hở lớn nhất:
Smax = Dmax – dmin = ES – ei
Độ hở nhỏ nhất:
Smin = Dmin – dmax = EI – es.
Độ hở trung bình:
max mintb
S + S S =
2
Dung sai độ hở: TS = Smax – Smin = TD + Td.
Ví dụ: Một lắp ghép có độ hở trong đó chi tiết lỗ φ50+0,023
; chi tiết trục 005,0028,050−
−Φ
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết.
- Tính độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép.
Giải:
Ta có: Dmax = D + ES = 50,023 mm
Hình 1.3
6
Dmin = D + EI = 50,00 mm
TD = Dmax – Dmin = 0,023 mm
dmax = d + es = 50 – 0,005 = 49,995 mm
dmin = d + ei = 49,972 mm
Td = dmax – dmin = 0,023 mm
Smax = Dmax – dmin = 0,051 mm
Smin = Dmin – dmax = 0,005 mm
max mintb
S + S S = = 0,028 mm
2
TS = Smax – Smin = 0,051 – 0,005 = 0,046 mm
2. Lắp ghép có độ dôi (hình 1.4)
Lắp ghép có độ dôi còn được gọi là lắp
chặt. Đây là loại lắp ghép trong đó kích thước
của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước của trục. Độ dôi
trong lắp ghép đặc trưng cho sự cố định tương
đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép. Nếu độ dôi
càng lớn thì sự cố định giữa hai chi tiết càng
bền chặt và ngược lại.
Độ dôi kí hiệu là N: N = d – D
Độ dôi lớn nhất:
Nmax = dmax – Dmin = es - EI
Độ dôi nhỏ nhất:
Nmin = dmin – Dmax = ei - ES
Độ dôi trung bình:
max mintb
N + N N =
2
Dung sai độ dôi: TN = Nmax – Nmin = TD + Td.
Ví dụ: Một lắp ghép có độ dôi trong đó chi tiết lỗ φ60+0,025
; chi tiết trục 055,0032,060
++Φ
- Tính trị số giới hạn độ dôi và độ dôi trung bình của mối lắp.
- Tính dung sai của lỗ, dung sai của trục và dung sai của lắp ghép.
Giải:
Ta có: Nmax = dmax – Dmin = es – EI = 0,055 – 0 = 0,055mm
Nmin = dmin – Dmax = ei – ES = 0,032 – 0,025 = 0,007mm
Ntb = (Nmax + Nmin)/2 = 0,031mm
TD = Dmax – Dmin = ES – EI = 0,025mm
Td = dmax – dmin = es – ei = 0,023mm
TN = TD + Td = 0,048mm
Hình 1.4
7
3. Lắp ghép trung gian (hình 1.5)
Lắp ghép trung gian là loại lắp ghép quá
độ giữa lắp ghép có độ hở và lắp ghép có độ
dôi. Trong lắp ghép này tùy theo kích thước
của chi tiết lỗ và chi tiết trục (kích thước thực
tế trong phạm vi dung sai) mà lắp ghép có độ
hở hoặc lắp ghép có độ dôi.
- Nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới
hạn lớn nhất với chi tiết trục có kích thước giới
hạn nhỏ nhất thì lắp ghép có độ hở lớn nhất:
Smax = Dmax – dmin = ES – ei
- Nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới hạn nhỏ nhất với chi tiết trục có kích thước giới
hạn lớn nhất thì lắp ghép có độ dôi lớn nhất:
Nmax = dmax – Dmin = es – EI
Dung sai của lắp ghép trung gian là dung sai độ hở hoặc dung sai trung gian:
TS = TN = Nmax + Smax = TD + Td
Nếu lắp ghép có độ hở lớn nhất lớn hơn độ dôi lớn nhất thì lắp ghép có độ hở trung bình:
Nếu lắp ghép có độ dôi lớn nhất lớn hơn độ hở lớn nhất thì lắp ghép có độ hở trung bình:
max maxtb
S - N S =
2
Độ hở trung bình hoặc độ dôi trung bình trong các lắp ghép đạt được khi các kích thước
của các chi tiết được chế tạo theo các trị số trung bình của dung sai của chúng.
max maxtb
N - S N =
2
Ví dụ: Một lắp ghép trung gian trong đó chi tiết lỗ φ55+0,030
; chi tiết trục 015,0
013,055+−Φ .
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của lỗ và trục.
- Tính trị số giới hạn độ dôi, độ hở; độ hở hoặc độ dôi trung bình và dung sai của lắp
ghép .
Giải: Ta có: Dmax = D + ES = 55,0 + 0,030 = 55,030mm.
Dmin = D + EI = 55,0 + 0 = 55,0mm
TD = Dmax – Dmin = 0,030mm
dmax = d + es = 55 + 0,015 = 55,015mm
dmin = d + ei = 55 – 0,013 = 54,987mm
Td = dmax – dmin = 0,028mm
Nmax = dmax – Dmin = 55,015 – 55,00 = 0,015 mm
Smax = Dmax – dmin = 55,030 – 54,987 = 0,043 mm
Trong lắp này độ hở lớn nhất lớn hơn độ dôi lớn nhất nên lắp ghép có độ hở trung bình
là: Stb = (Smax – Nmax)/2 = 0,014mm
Dung sai của lắp ghép:
TN = TS = Nmax + Smax = 0,015 + 0,043 = 0,058mm
Hình 1.5
8
1.5 HỆ THỐNG LẮP GHÉP
1.5.1 Hệ thống lỗ
Lắp ghép trong hệ thống lỗ là
tập hợp các lắp ghép trong đó các độ
hở và độ dôi khác nhau có được bằng
cách ghép các trục có kích thước khác
nhau với lỗ cơ sở.
Trong hệ thống lỗ, lỗ là chi
tiết cơ sở nên còn gọi là hệ lỗ cơ sở.
Chi tiết lỗ cơ sở kí hiệu là H và EI = 0 nên Dmin = D, ES = TD.
1.5.2 Hệ thống trục
Lắp ghép trong hệ thống trục là tập
hợp các lắp ghép trong đó các độ hở và độ
dôi khác nhau có được bằng cách ghép các lỗ
có kích thước khác nhau với trục cơ sở.
Trong hệ thống trục, trục là chi tiết cơ
sở nên còn gọi là hệ trục cơ sở.
Chi tiết trục cơ sở kí hiệu là h và es =
0 nên dmax = d, ei = -Td.
1.6 SƠ ĐỒ LẮP GHÉP
Sơ đồ lắp ghép là hình biễu diễn vị trí tương quan giữa miền dung sai của lỗ và miền
dung sai của trục trong các lắp ghép.
Trên sơ đồ lắp ghép cần thể hiện được hệ thống lắp ghép, các sai lệch giới hạn, kích
thước giới hạn, miền dung sai của các chi tiết và đặc tính của lắp ghép.
Các bước tiến hành vẽ sơ đồ lắp ghép:
1. Vẽ hệ trục tọa độ vuông góc, trong đó:
- Trục tung: biểu thị giá trị của sai lệch giới hạn tính bằng µm.
- Trục hoành: biểu thị vị trí đường không.
Sai lệch giới hạn được bố trí về hai phía của đường không: sai lệch dương ở phía trên, sai
lệch âm ở phía dưới.
Đường không là đường giới hạn nhỏ nhất của kích thước chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ.
Miền dung sai của chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ nằm phía trên đường không. Miền dung sai của
trục nằm ở những vị trí khác nhau tùy theo từng lắp ghép.
Đường không là đường giới hạn lớn nhất của kích thước chi tiết trục trong hệ thống trục.
Miền dung sai của chi tiết trục trong hệ thống trục nằm phía dưới đường không. Miền dung sai
của lỗ nằm ở những vị trí khác nhau tùy theo từng lắp ghép.
2. Biểu diễn miền dung sai của trục hoặc lỗ cơ sở.
3. Biểu diễn phạm vi dung sai của lỗ hoặc trục.
4. Nhận xét.
Chú ý: Trên sơ đồ lắp ghép:
- Nếu miền dung sai của lỗ nằm trên miền dung sai của trục thì lắp ghép đó thuộc loại lắp
Hình 1.6
Hình 1.7
9
ghép có độ hở.
- Nếu miền dung sai của lỗ nằm dưới miền dung sai của trục thì lắp ghép đó thuộc loại
lắp ghép có độ dôi.
- Nếu miền dung sai của lỗ và miền dung sai của trục có phần nằm trùng lên nhau thì lắp
ghép đó thuộc loại lắp ghép trung gian.
Sơ đồ lắp ghép theo hệ lỗ Sơ đồ lắp ghép theo hệ trục
Hình 1.8
Ví dụ: Một lắp ghép theo hệ thống trục có d = 40mm, Td = 25µm, TD = 28µm, lắp ghép
có độ dôi lớn nhất Nmax = 20µm. Xác định các sai lệch giới hạn của trục và lỗ, vẽ sơ đồ lắp ghép.
Giải:
- Xác định các sai lệch giới hạn:
Vì lắp ghép theo hệ thống trục nên: es = 0
Ta có: Td = es - ei
⇒ ei = es - Td = 0 - 25 = - 25µm
Nmax = dmax - Dmin = es - EI
⇒ EI = es - Nmax = 0 - 20 = -20 µm
TD = ES - EI
⇒ ES = TD + EI = 28 + (-20) = 8 µm
- Sơ đồ lắp ghép:
- Nhận xét: Trên sơ đồ
lắp ghép, miền dung sai của trục
và lôc có phần trùng nhau (theo
trục tung), như vậy lắp ghép ta
đang khảo sát là lắp ghép trung
gian.
Từ sơ đồ lắp ghép ta xác
định được các yếu tố khác như
độ dôi lớn nhất và độ hở lớn
nhất
Hình 1.9
µm
10
BÀI TẬP
1. Gia công một chi tiết trục có đường kính danh nghĩa d = 25mm với các kích thước giới hạn
dmax = 25,1 mm, dmin = 25,015mm.
a) Tính các sai lệch giới hạn và dung sai của trục.
b) Trục gia công xong có kích thước 25,005mm, như vậy có dùng được hay không?
2. Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết có kích thước như sau:
50 05,0
03,0
+− ; 60
006,0
02,0
+− ; 75±0,025.
3. Có một lắp ghép trong đó chi tiết lỗ Φ7503,0+
, chi tiết trục Φ75 04,0
01,0
++ :
a) Tính các kích thước giới hạn, dung sai của lỗ và dung sai của trục.
b) Tính các trị số giới hạn độ dôi, độ hở và dung sai của lắp ghép.
4. Một lắp ghép theo hệ thống lỗ, đường kính danh nghĩa D = 60 mm, dung sai của lỗ TD =
28µm, chi tiết trục Φ60 005,0
030,0
−
− :
a) Vẽ sơ đồ lắp ghép.
b) Dựa vào sơ đồ lắp ghép, xác định tính chất của mối lắp, trị số giới hạn của độ dôi hoặc
độ hở, các kích thước giới hạn của lỗ, trục và dung sai của trục.
5. Có một lắp ghép theo hệ thống lỗ, đường kính danh nghĩa D = 75mm, dung sai của lỗ TD =
30µm, dung sai của trục Td = 25µm, độ dôi nhỏ nhất Nmin = 8µm.
a) Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục.
b) Tính độ dôi lớn nhất và dung sai lắp ghép.
c) Vẽ sơ đồ lắp ghép.
6. Có một lắp ghép theo hệ thống trục, đường kính danh nghĩa d = 50mm, dung sai của trục Td =
23µm, chi tiết lỗ Φ50 035,0
005,0
+
+ .
a) Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục; tính dung sai của lỗ.
b) Tính trị số giới hạn độ hở, dung sai độ hở.
c) Vẽ sơ đồ lắp ghép.
7. Một lắp ghép theo hệ thống trục có đường kính danh nghĩa d = 35m, dung sai của trục Td =
23µm, dung sai của lỗ TD = 25µm, độ hở lớn nhất Smax = 15µm.
a) Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục.
b) Tính trị số giới hạn độ dôi, độ hở và dung sai của lắp ghép.
c) Vẽ sơ đồ lắp ghép.
8. Vẽ sơ đồ lắp ghép và xác định sai lệch giới hạn kích thước của các lắp ghép sau:
a) D = 18mm, TS = 70µm, Smin = 0, TD = Td = 35µm, EI = 0.
b) D = 40mm, TN = 100µm, Nmax = 110 µm, TD = Td = 50µm, EI = 0.
c) d = 30 mm, TS = 105µm, Smin = 25µm, TD = 60µm, Td = 45µm, es = 0.
d) D = 100mm, TN = 170 µm, Nmax = 160µm, TD = Td = 85µm, EI = 0.
9. Vẽ sơ đồ lắp ghép, xác định các kích thước giới hạn của chi tiết, xác định đặc tính (độ hở hoặc
độ dôi) và dung sai của lắp ghép:
STT Chi tiết trục Chi tiết lỗ 1 Φ30 009,0− Φ30
030,0
007,0
++
2 Φ70 020,0− Φ70 003,0−
3 Φ20 014,0− Φ20006,0
017,0
+−
4 Φ130 027,0− Φ130040,0+
5 Φ100085,0
060,0
++ Φ100
035,0+
11
Chương 2
SAI SỐ GIA CÔNG CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA CHI TIẾT
2.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG
Độ chính xác gia công của chi tiết máy là mức độ giống nhau về hình dạng hình học và
tính chất cơ lý lớp bề mặt của chi tiết máy được gia công so với chi tiết máy lí tưởng trên bản vẽ
thiết kế.
Độ chính xác gia công của mỗi chi tiết bao gồm các yếu tố sau: Độ chính xác kích thước, độ
chính xác về hình dạng hình học đại quan, độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt, độ
nhám bề mặt, tính chất cơ lý lớp bề mặt.
2.2 PHÂN LOẠI SAI SỐ
2.2.1 Sai số hệ thống
Sai số hệ thống là những sai số mà trị số của chúng không biến đổi hoặc biến đổi theo
một qui luật xác định. Những sai số mà trị số của chúng không thay đổi được gọi là sai số hệ
thống cố định, sai số này làm cho yếu tố cả loạt đều sai nhưng sai giống nhau. những sai số mà
trị số của nó thay đổi theo một quy luật được gọi là sai số hệ thống thay đổi. Ví dụ sai số do dụng
cụ cắt bị mòn.
2.2.2 Sai số ngẫu nhiên
Sai số ngẫu nhiên là những sai số có trị số khác nhau ở các chi tiết gia công, trong quá
trình gia công, sai số loại này biến đổi không theo một qui luật nhất định. Ví dụ sự thay đổi lực
cắt do chiều sâu cắt thay đổi, do rung động…
Sự xuất hiện các sai số trong quá trình gia công làm cho các thông số hình học chi tiết
thay đổi cũng với đặc tính hệ thống và ngẫu nhiên.
2.3 SAI SỐ KÍCH THƯỚC GIA CÔNG VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ
Sai số kích thước gia công là sai lệch giữa kích thước thực và của chi tiết sau khi gia
công so với khoảng kích thước cho phép (dung sai) của kích thước đó.
Đối với một loạt chi tiết, mặc dù được chế tạo trong cùng một điều kiện như nhau nhưng
kích thước của chúng là khác nhau. Sở dĩ như vậy là do sự xuất hiện ngẫu nhiên của các sai số
trong khi gia công. Chính vì thế mà kích thước là
một đại lượng ngẫu nhiên.
Giả sử gia công N trục trên một máy đã
điều chỉnh sẵn kích thước, sau đó đem đo đường
kính của từng trục ta được các giá trị d1, d2, …, dN.
Các kích thước ấy nằm trong một miền xác định
(dmax - dmin) được gọi là miền phân bố thực.
Để biết xác suất xuất hiện các chi tiết nằm
trong từng miền nhỏ, ta chia miền phân bố thực
thành k miền nhỏ (k > 3), số chi tiết có kích thước
nằm trong từng miền nhỏ là m1, m2, …, mk ; (m1 +
m2 +…+ mk = N).
Các giá trị m1, m2, …, mk là tần số xuất
hiện kích thước, còn các tỉ số N
m 1 , N
m 2, ..,
N
m k là tần suất xuất hiện các chi tiết có kích thước nằm trong từng miền nhỏ đã chia.
Hình 2.1
12
Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa tần suất và kích thước được thể hiện trên hình vẽ.
Trong biểu đồ này miền phân bố thực được chia thành 9 miền nhỏ (k = 9). Các điểm a, b, …, k
có tung độ là tần suất, hoành độ là điểm giữa của từng miền nhỏ, nối các điểm này ta được một
đường cong. dm là giá trị trung bình số học của kích thước: dm = N
ddd N+++ ...21.
Qua biểu đồ này có thể nhận xét rằng: xung quanh giá trị dm thì xác xuất lớn, nghĩa là có
nhiều chi tiết có kích thước nằm trong miền lân cận đó. Điểm ứng với kích thước dm là trung tâm phân bố.
Dùng đường cong này ta biết được xác suất xuất hiện chi tiết nằm trong từng miền đã
chai trong biểu đồ, nhưng lại không biết xác suất xuất hiện chi tiết có kích thước nằm trong miền
bất kỳ nào đó. Để thuận lợi người ta dùng một đường cong phân bố mà tung độ là mật độ xác
suất y = dx
dp, còn hoàng độ là x = d - dm (tức hoành độ đã chuyển về trung tâm phân bố). Như
vậy xác suất xuất hiện chi tiết có kích thước trong một khoảng (x1 ÷ x2) đó là:
Đường cong y = dx
dp được gọi là đường cong phân bố mật độ xác suất.
Qua nghiên cứu của nhiều nhà khoa học thì các kích thước gia công cắt gọt bằng phương
pháp tự động đạt kích thước có đường cong phân bố mật độ xác suất theo dạng phân bố chuẩn
Gauss, phương trình biểu mật độ xác suất y như sau:
Trong đó: σ - sai lệch bình phương trung bình.
2
1
= N
i
i
x
Nσ
=
∑ , xi = di - dN
Đặt z = σ
x thì dz =
σd
dx.
Thường người ta tính xác suất trong khoảng từ -x
đến +x, vì đường cong có tính đối xứng nên qua trục tung
nên:
Giá trị của φ(z), 2φ(z) được tra bảng.
Qua tính toán người ta kết luận rằng:
- Chi tiết thường có kích thước gần trung tâm phân bố dm, càng xa dm càng ít chi tiết.
- Hầu hết kích thước của cả loạt chi tiết gia công đều nằm trong khoảng 6σ, từ -3σ ÷3σ.
- Muốn cho kích thước của loạt chi tiết gia công đạt yêu cầu thì dung sai nên chọn T ≥ 6σ.
dxdx
dpdxyxxP
x
x
x
x
∫∫ ==÷2
1
2
1
)( 21
)(22
12)(
0
2
2
zdzexxP
z z
Φ==+÷− ∫−
π
2
2
2
2
1σ
πσ
x
ey
−
⋅=
Hình 2.2
13
Chương 3
DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN
3.1 HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP
3.1.1 Khái niệm
Hệ thống dung sai lắp ghép là tập hợp các qui định về dung sai lắp ghép và được thành
lập theo một quy luật nhất định.
Kể từ ngày 1-1-1979 nhà nước ta ban hành bộ tiêu chuẩn mới về dung sai và lắp ghép
TCVN 2244 -77 và 2245-77 dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn SEV và các kiến nghị của ISD và gần
đây đã sửa thành TCVN 2244-99 và TCVN 2245 – 99 cho sát với hệ thống tiêu chuẩn ISO.
3.1.2 Các vấn đề cơ bản của hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN
a. Hệ cơ bản
Bao gồm hai hệ cơ bản là hệ thống lỗ và hệ thống trục.
b. Cấp chính xác
TCVN 2244-99 quy định 20 cấp chính xác theo thứ tự độ chính xác giảm dần và kí hiệu
IT01, IT0, IT1, IT2,…, IT18.
Trong đó:
- Cấp chính xác IT01 ÷IT4: dùng cho các kích thước có yêu cầu độ chính xác rất cao như
kích thước của căn mẫu, dụng cụ đo.
- Cấp chính xác IT5, IT6: dùng trong lĩnh vực cơ khí chính xác.
- Cấp chính xác IT7, IT8: dùng trong lĩnh vực cơ khí thông dụng.
- Cấp chính xác IT9 ÷IT11: dùng trong lĩnh vực cơ khí lớn.
- Cấp chính xác IT12 ÷IT16: dùng cho các kích thước yêu cầu gia công thô.
Dung sai kích thước trong các cấp có trị số phụ thuộc vào đường kính danh nghĩa và
được ký hiệu bởi chữ cái T (Tolerance).
c. Đơn vị dung sai i
- Đơn vị dung sai dùng để tính trị số dung sai và phân chia cấp chính xác. Đối với các
cấp chính xác từ 5 đến 18 thì:
DDi 001,045,0 3 += đối với khoảng kích thước từ 1 ÷ 500 mm.
i = 0,004D + 2,1 khoảng kích thước từ lớn hơn 500 đến 3150mm.
Ơ đây D tính theo mm; i tính theo µm
21.DDD = , D1, D2 là các kích thước biên của khoảng kích thước.
- Trị số dung sai:
T = a.i
a - Hệ số phụ thuộc cấp chính xác.
Bảng 2.1 Hệ số a của các cấp chính xác IT5÷IT18, khoảng kích thước từ 1 ÷ 500
CCX 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
a 7 10 16 25 40 64 100 160 250 400 640 1000 1600 2500
14
d. Các dãy sai lệch cơ bản.
Có 28 sai lệch cơ bản đối với trục và 28 sai lệch cơ bản đối với lỗ và được ký hiệu bằng
chữ la tinh. Chữ hoa ký hiệu cho chi tiết lỗ (chi tiết bao): A, B, C, D,…, Z, ZA, ZB, ZC; chữ
thường ký hiệu cho chi tiết trục (chi tiết bị bao): a, b, c, d,…, za, zb, zc.
Hình 3.1
Lỗ cơ bản được ký hiệu bằng chữ H (EI = 0).
Trục cơ bản được ký hiệu bằng chữ h (es = 0).
Dãy các sai lệch cơ bản từ A(a) đến H(h): dùng để tạo thành các lắp ghép có khe hở.
Từ J (j) đến N(n): lắp ghép trung gian.
Từ P (p) đến ZC (zc):lắp ghép có độ dôi.
Các trục j, js và các lỗ J,Js không có sai lệch cơ bản. js, Js có miền dung sai đối xứng
hoàn toàn so với đường không.
Với cùng một ký hiệu thì sai lệch cơ bản của trục và lỗ bằng nhau về độ lớn nhưng ngược
dấu, tức là:
+ Đối với lỗ từ A đến H thì: EI = - es .
+ Đối với lỗ từ J đến ZC thì: ES = -ei.
Sự phối hợp giữa chữ chỉ sai lệch cơ bản và số hiệu của cấp chính xác sẽ xác định được
vị trí và độ lớn của miền dung sai. Miền dung sai được ghi sau kích thước danh nghĩa.
Ví dụ: φ50H7: chi tiết lỗ có đường kính danh nghĩa là 50mm, sai lệch cơ bản là H, cấp
15
chính xác 7.
d. Khoảng kích thước danh nghĩa
Với độ chính xác đã cho, nếu tính dung sai cho tất cả các kích thước danh nghĩa cách
nhau 1mm thì các bảng dung sai sẽ rất lớn, sử dụng không thuận tiện, mặt khác sự khác nhau
giữa các dung sai của hai đường kính lân cận là không đáng kể.
Để đơn giản cho việc xây dựng hệ thống dung sai, toàn bộ các kích thước danh nghĩa từ
1–500mm được chia thành 13 khoảng cơ bản và 22 khoảng trung gian (tra bảng). Các kích thước
trong cùng một khoảng sẽ có dung sai và sai lệch giới hạn như nhau nếu cùng lắp ghép và cùng
cấp chính xác.
e. Nhiệt độ tiêu chuẩn:
Trong hệ thống dung sai TCVN 2244-99 lấy 20 oC làm nhiệt độ tiêu chuẩn.
3.2 GHI KÝ HIỆU SAI LỆCH VÀ LẮP GHÉP TRÊN BẢN VẼ
3.2.1 Ghi ký hiệu của miền dung sai
Quy ước:
- Chữ H kí hiệu cho lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ bản.
- Chữ h kí hiệu cho lắp ghép theo hệ thống trục cơ bản.
- Sự phối hợp giữa chữ kí hiệu sai lệch cơ bản với số hiệu cấp chính xác tạo thành miền
dung sai: H6; g7; K8…
- Miền dung sai được ghi sau kích thước danh nghĩa: Φ50H7; Φ45m8…
- Trên các bảng vẽ lắp, kí hiệu được ghi dưới dạng phân số, trong đó miền dung sai của chi
tiết lỗ ghi ở tử số, của chi tiết trục ghi ở mẫu số:
- Tiêu chuẩn còn cho phép ghi kí hiệu trên một dòng: ΦH7/g6, Φ50H7-g6
Các ví dụ: - ΦΦΦΦ50H7/n6: lắp ghép có kích thước danh nghĩa 50 mm; lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ bản,
miền dung sai của lỗ là H7 ứng với sai lệch cơ bản là H, cấp chính xác 7; miền dung sai của trục
là n6 ứng với sai lệch cơ bản là n, cấp chính xác 6; lắp theo kiểu lắp trung gian H/n.
- ΦΦΦΦ60Js6/h5: lắp ghép có kích thước danh nghĩa 60 mm; lắp ghép theo hệ thống trục cơ bản,
miền dung sai của trục là h5 ứng với sai lệch cơ bản là h, cấp chính xác 5; miền dung sai của lỗ
là Js6 ứng với sai lệch cơ bản là Js, cấp chính xác 6; lắp theo kiểu lắp trung gian Js/h.
- ΦΦΦΦ50H6: chi tiết lỗ trong lắp ghép hệ thống lỗ, kích thước danh nghĩa là 50 mm, cấp chính
xác 6.
- ΦΦΦΦ30d8: chi tiết trục trong lắp ghép hệ thống lỗ, kích thước danh nghĩa là 30 mm, sai lệch cơ
bản của trục là d, cấp chính xác 8.
3.2.2 Ghi ký hiệu của các sai lệch giới hạn
Ghi kích thước danh nghĩa của chi tiết hoặc lắp ghép, kèm theo dấu và trị số của các sai lệch
giới hạn. Đơn vị của kích thước danh nghĩa và sai lệch là mm, trong đó:
- Sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch dưới ghi ở dưới; con số chỉ sai lệch giới hạn ghi theo cỡ
nhỏ hơn: 065,0015,050+
+Φ ; 020,0005,040+
−Φ ; 005,0025,035−
−Φ .
- Sai lệch bằng không thì không ghi: 025,030+Φ ; 03,020−Φ .
6
650
m
HΦ
6
750
h
KΦ
16
- Sai lệch phân bố đối xứng thì bên cạnh con số ghi kích thước danh nghĩa ghi dấu ± kèm
theo con số chỉ sai lệch giới hạn viết cùng cỡ và ngang hàng với con số ghi kích thước
danh nghĩa: Φ 115 ±0,060
- Trên bản vẽ lắp các sai lệch giới hạn cũng ghi dưới dạng phân số: tử số ghi trị số sai lêch
của lỗ, mẫu số ghi trị số sai lệch của trục:
021,0
020,0040,0
30+
−−
Φ ; 041,0020,0
013,0
40++
−Φ
Hình 3.2
3.2.3 Ghi phối hợp
Ghi kí hiệu miền dung sai và trị số sai lệch giới hạn được ghi trong ngoặc đơn và ở bên
phải kí hiệu.
)(660 069,0
041,0
++Φ r
3.3 CÁC BẢNG DUNG SAI
Trong tiêu chuẩn TCVN2244-99 và TCVN2245-99 gồm một hệ thống các quy định và
bảng về dung sai và lắp ghép các bề mặt trơn. Thông qua các bảng này ta có thể tra tìm dung sai
tiêu chuẩn cho các khoảng kích thước danh nghĩa, sai lệch giới hạn, miền dung sai của trục và
lỗ… ứng với từng cấp chính xác.
Ví dụ 1: Xác định trị số dung sai cho một chi tiết có kích thước danh nghĩa 35mm, cấp
chính xác IT8.
Tra bảng ta ứng với khoảng kích thước danh nghĩa 30 - 50 và cột cấp chính xác IT8 ta
được trị số dung sai là 39µm.
Ví dụ 2: Cho mối ghép 50H7/r6
- Tra bảng tìm sai lệch giới hạn của trục và lỗ.
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của trục và lỗ.
17
- Tính trị số giới hạn độ hở hoặc độ dôi và dung sai của lắp ghép.
- Vẽ sơ đồ lắp ghép.
Giải:
Lắp ghép 50H7/r6 là lắp ghép có kích thước danh nghĩa 50mm, lắp ghép theo hệ thống
lỗ, cấp chính xác của lỗ là 7, miền dung sai của lỗ là H7, cấp chính xác của trục là 6, miền dung
sai của trục là r6.
Tra bảng theo kí hiệu 50H7 ta được:
ES = +25µm = 0,025mm, EI = 0
Tra bảng theo kí hiệu 50r6 ta được:
es = + 50µm = 0,050 mm.
ei = + 34µm = 0,034 mm.
Ta có:
Dmax = D + ES = 50 + 0,025 = 50,025mm
Dmin = D + EI = 50 + 0 = 50 mm.
TD = Dmax - Dmin = 50,025- 50 = 0 025 mm
dmax = d + es = 50 + 0,050 = 50,050 mm
dmin = d + ei = 50 + 0,034 = 50,034 mm
Td = dmax - dmin =
= 50,050 - 50,034 = 0,016 mm
Nmax = dmax - Dmin =
= 50,050 - 50 = 0,050 mm
Nmin = dmin - Dmax =
= 50,034 - 50,025 = 0,009 mm
TN = Nmax - Nmin =
= 0,050 - 0,009 = 0,041mm
Sơ đồ lắp ghép:
3.4 CHỌN KIỂU LẮP TIÊU CHUẨN CHO MỐI GHÉP KHI THIẾT KẾ
Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép trụ trơn khi
thiết kế được tiến hành theo hai phương pháp:
- Dựa vào kinh nghiệm sử dụng lắp ghép.
- Dựa vào tính toán đặc tính yêu cầu của mối ghép.
3.4.1 Chọn kiểu lắp cho mối lắp lỏng (có độ hở)
a. Đặc điểm và phạm vi sử dụng của mối ghép lỏng. Trong mối ghép lỏng thì kích thươc của lỗ luôn lớn hơn
kích thước của trục. Mối ghép lỏng được dùng trong
trường hợp các chi tiết cần chuyển động tương đối với
nhau và thường dùng với các cấp chính xác từ 5 đến 12.
b. Tính chọn kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn cho mối ghép: phải
Hình 3.3
Hình 3.4
18
dựa vào độ hở cần thiết mà nó yêu cầu. Độ hở này nhằm cho các chi tiết chuyển động tương đối
với nhau trong quá trình làm việc hoặc điều chỉnh; để hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt; để
bù cho sự giản nở vì nhiệt…
Xét mối ghép ổ trượt trong máy:
Độ hở tốt nhất:
Trong đo: n- số vòng quay của trục trong một phút,vg/ph.
d- đường kính danh nghĩa của mối ghép, cm.
p- áp suất trung bình tác dụng lên ổ:
p = P/l.d , N/m2
P – phụ tải của ổ ,N.
l – chiều dài bề mặt làm việc của ổ, cm.
η - độ nhớt tuyệt đối của dầu ở nhiệt độ khi ổ làm việc, Ns/cm2
Tra bảng chọn kiểu lắp tiêu chuẩn có độ hở trung bình Stb bằng hoặc gần bằng độ hở tốt
nhất:
Stb = Sopt – 2 (RZA + RZB)
Để đảm bảo điều kiện ma sát ướt trong ổ thì chiều dày màng dầu nhỏ nhất:
hmin ≥ 2 (RZA + RZB).
c. Theo kinh nghiệm
- Các lắp ghép H7/h6; H8/h7 có khe hở nhỏ nhất bằng không. Khi bôi trơn tốt các chi tiết có
thể dịch chuyển một cách tự do: nòng ụ động, pít tông – xy lanh… Nếu dùng thêm then hoặc
chốt thì chúng trở thành mối ghép cố định. Trường hợp này được dùng khi cần định tâm chính
xác hoặc khi cần tháo lắp thường xuyên: bánh răng thay thế, ly hợp vấu, ly hợp ma sát…
- Các lắp ghép H7/f7; H7/f6 … dùng cho các mối ghép làm việc với vận tốc trung bình và
không đổi, không có tải trọng va đập: trục khuỷu, trục cam…
3.3.2 Chọn kiểu lắp chặt (có độ dôi) tiêu chuẩn
a. Đặc điểm và phạm vi sử dụng mối ghép chặt
Trong mối ghép có độ dôi, độ dôi giữa trục và lỗ gây ra biến dạng đàn hồi, tạo ra lực ma sát
tren bề mặt lắp ghép, giữ cho mối ghép được bền chặt, các chi tiết luôn cố định với nhau. Lắp
ghép này được dùng cho các mối ghép cố định hoặc dùng trong những trường hợp cần truyền
chuyển động mà không cần chi tiết phụ (then, chốt…)
Tùy theo tỷ lệ giữa độ dôi trung bình N và đường kính danh nghĩa d của mối lắp N/d
(µm/mm) mà người ta chia mối ghép có độ dôi thành ba loại: nặng, trung bình, nhẹ.
122
10600.183
4×
+×=
ld
l
p
dnS opt
η
2
minmax SSS tb
−=
122
min 10)(2
1
600.183 ZBZAmaõ RRSdl
l
p
ndh
++×
+×=
η
19
b. Tính chọn kiểu lắp chặt tiêu chuẩn:
dựa vào độ dôi cần thiết mà nó yêu cầu. Độ
dôi đo được xác định theo hai điều kiện:
- Độ dôi phải đủ lớn để đảm bảo truyền
được lực dọc trục (P) hoặc mômen xoắn
(Mx) yêu cầu.
- Độ dôi không được quá lớn để đảm
bảo độ bền của chi tiết lắp ghép.
Vậy ta cần phải tính độ dôi tính toán cần
thiết Httmin và Httmax (được tính toán theo các
công thức riêng theo điều kiện làm việc cho
trước của mối ghép). Sau đó tra bảng các
kiểu lắp tiêu chuẩn để chọn mối ghép có độ
dôi thỏa:
1,2 (RZA + RZB)Httmin ≤ Hmax ≤ Httmax + 1,2 (RZA+ RZB)
1,2 (RZA + RZB)Httmin ≤ Hmin ≤ Httmax + 1,2 (RZA+ RZB)
c. Theo kinh nghiệm:
- Loại nặng (N/d > 1 µm/mm): H7/u7; H8/z8; H8/x8… loại này dùng cho các mối ghép cần
truyền mômen xoắn lớn và làm việc trong điều kiện phụ tải lớn khi chi tiết có đủ độ bền.
- Loại trung bình (N/d ≈ 0,5 µm/mm): H6/s5; H7/r6; H7/s7… Loại này truyền được mômen
xoắn và tải trọng nhỏ hơn so với loại nặng.
- Loại nhẹ (N/d ≈ 0,25 µm/mm): JH6/p5; H7/p6… Loại này truyền được lực hướng trục cũng
như mômen xoắn nhỏ. Khi có yêu cầu hai chi tiết lắp ghép không chuyển động tương đối với
nhau thì phải dùng thêm các chi tiết phụ như chốt, then…
d. Các phương pháp lắp các mối ghép có độ dôi
- Phương pháp lắp ép nguội.
- Phương pháp ép nóng.
- Phương pháp phối hợp.
3.3.3 Lựa chọn lắp ghép trung gian
Lắp ghép trung gian có thể cho độ hở hoặc độ dôi, nhưng độ hở và độ dôi đều không lớn
lắm. Do đó mối ghép này phù hợp với những lắp ghép có yêu cầu cần độ đồng tâm cao giữa hai
bề mặt đối tiếp và thực hiện tháo lắp dễ dàng (việc tháo lắp có thể được thực hiện bằng tay, búa
hoặc máy ép công suất nhỏ).
Những mối ghép thực hiện theo kiểu lắp trung gian thì không nhờ độ dôi để truyền lực
hoặc mômen xoắn mà phải nhờ các chi tiết phụ như then, chốt , vít…
Việc chọn kiểu lắp trung gian chưa có cơ sở tính toán vững chắc. Lắp ghép này lựa chọn
theo kinh nghiệm:
- H7/n6; H8/n7; N7/h6: ít sử dụng, chỉ dùng khi có tải trọng động lớn, va đập, rung động.
- H7/m6; M7/h6: được dùng khi vật liệu của các chi tiết kém bền, phải tháo lắp thường
xuyên: ví dụ lắp các trục truyền, trục tâm với ly hợp vấu, vô lăng, bánh đai…
- H7/js6; Js7/h6: được dùng khi cần phải tháo lắp nhanh và thường xuyên, ví dụ lắp các
bánh răng thay thế, các chốt định tâm.
Hình 3.5
20
BÀI TẬP
1. Cho các lắp ghép sau: 30 4
5
g
H; 45
5
6
m
H; 100
6
7
h
H; 110
6
7
js
H; 125
7
8
s
H; 65
8
9
h
D; 90
11
11
h
A;
1507
8
h
U; 400
12
12
h
H. Tra bảng tìm sai lệch giới hạn và tính:
a) Kích thước giới hạn và dung sai của lỗ và trục.
b) Trị số giới hạn độ dôi hoặc độ hở và dung sai của lắp ghép.
c) Vẽ sơ đồ lắp ghép.
2. Có hai chi tiết, chi tiết A có kích thước danh nghĩa là 315mm, dung sai là 320µm, chi tiết B có
kích thước danh nghĩa là 316mm, dung sai là 360µm. Hãy cho biết chi tiết nào có cấp chính xác
cao hơn, cấp chính xác của từng chi tiết?
3. Giải thích các ký hiệu lắp ghép và tra bảng tìm sai lệch của các lắp ghép sau:
808
8
u
H; 100
5
6
h
K; 60
7
7
f
H ; 400
11
11
h
H; 15
6
7
n
H
21
Chương 4
DUNG SAI HÌNH DÁNG VÀ VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT
4.1 SAI LỆCH VÀ DUNG SAI HÌNH DẠNG
Do sai số trong quá trình gia công nên bề mặt của chi tiết gia công không đúng với bề
mặt hình học của nó trên bản vẽ. Sự sai khác đó được gọi là sai lệch hình dạng.
4.1.1 Sai lệch hình dạng của mặt trụ
a. Độ tròn (độ không tròn, sai lệch về độ tròn): là sai lệch lớn nhất giữa bề mặt thực và
đường tròn áp. Đường tròn áp là đường tròn lý thuyết bao lấy giới hạn của bề mặt thực.
Độ tròn là chỉ tiêu sai số tổng hợp về sai lệch hình dáng trên mặt cắt ngang, bao gồm các
thông số: độ ôvan, độ đa cạnh.
Hình 4.1
Công thức tính độ ô van:
max mind - d =
2ov∆
Hình 4.2
Miền dung sai độ tròn nằm giữa hai vòng tròn đồng tâm trong mặt phẳng xác định độ tròn
(hình 4.2). Đây là mặt phẳng vuông góc với đường tâm chung của chi tiết. Ví dụ, cho một chi tiết
trục trơn 20 0,05Φ ± với yêu cầu độ tròn ghi trên bản vẽ kỹ thuật là 0,04 mm. Nếu đường kính
lớn nhất là MMC thì đường kính nhỏ nhất là:
20,05 – 2(0,04) = 19,97 mm
b. Độ trụ: độ trụ là sai lệch lớn nhất giữa bề mặt thực đến bề mặt trụ áp. Mặt trụ áp là mặt
trụ lý thuyết bao lấy mặt trụ thực.
Độ trụ là sai số hình dáng tổng hợp bao gồm độ tròn và sai lệch của profile trên mặt cắt
dọc (độ côn, độ phình, độ thắt).
22
Hình 4.2
Công thức tổng quát tính độ trụ:
max mind - d =
2∆
Mặc dù độ trụ bao gồm cả độ tròn nhưng độ trụ và độ tròn không như nhau. Độ tròn đề
cập đến việc đo tại một thiết diện còn độ trụ được áp dụng cho toàn bề mặt. Nó chỉ áp dụng cho
các đối tượng trụ tròn xoay như các chi tiết trụ, côn.
Ví dụ: Cho một chi tiết trục trơn 20 0,05Φ ± với yêu cầu độ tròn ghi trên bản vẽ kỹ thuật
là 0,03 mm. Nếu đường kính lớn nhất là MMC (20,05 mm) thì đường kính nhỏ nhất là:
20,05 – 2(0,03) = 19,99 mm
Vậy toàn bộ bề mặt chi tiết phải nằm trong hai mặt trụ có đường kính lần lượt là 20,05 mm và
19,99 mm.
4.1.2 Độ thẳng
Độ thẳng là sai lệch lớn nhất giữa profile thực và đường thẳng áp. Dung sai độ thẳng là
trị số cho phép lớn nhất về độ thẳng.
Hình 4.3 Độ thẳng
Hình 4.4
Trên hình 4.4, đường tâm của chi tiết phải thẳng, trong miền dung sai 0,1 mm ở điều kiện
MMC (20 mm). Trong trường hợp đường kính của chi tiết đo được là 19,96 mm thì độ thẳng có
thể tăng đến 0,14 mm.
4.1.3 Độ phẳng
Độ phẳng là khoảng cách lớn nhất từ bề mặt thực đến mặt phẳng áp. Độ lõm, độ lồi là các
sai lệch thành phần của độ phẳng. Độ phẳng áp dụng cho toàn bề mặt cần kiểm tra.
23
Hình 4.5 Độ phẳng Hình 4.6
Hình 4.6 diễn tả rằng toàn bộ bề mặt trên của chi tiết phải phẳng hoặc nằm trong miền
dung sai 0,005 mm.
4.2 SAI LỆCH VÀ DUNG SAI VỊ TRÍ
4.2.1 Độ song song
Độ song song là sai lệch khoảng cách lớn nhất của hai yếu tố (đường hay mặt) trên chiều
dài chuẩn kiểm tra.
Dung sai độ song song là trị số cho phép lớn nhất của sai lệch độ song song: ∆ = a – b.
Đối với mặt phẳng thì miền dung sai được bao bởi hai mặt phẳng.
a) b)
Hình 4.7 Độ song song
Trên hình 4.7b, ở MMC, đường tâm lỗ phải song song với mặt chuẩn A, dung sai độ song
song là 0,04 mm. Khi kích thước lỗ tăng từ MMC thì dung sai độ song song có thể tăng. Nếu
kích thước lỗ là 10,02 mm thì dung sai độ song song lên đến 0,08 mm.
4.2.2 Độ vuông góc
Độ vuông góc giữa hai yếu tố (đường thẳng hay mặt phẳng) là sai lệch góc so với góc
vuông biểu thị bằng đơn vị dài ∆ trên chiều dài của phần chuẩn.
Dung sai độ vuông góc là trị số cho phép lớn nhất về dung sai độ vuông góc.
Hình 4.8 Hình 4.9
Trên hình 4.9, lỗ phải vuông góc với mặt chuẩn A, độ không vuông góc của lỗ với mặt A
không được vượt quá 0,02 mm ở MMC. Khi lỗ ở LMC, dung sai độ không vuông góc là 0,07
mm.
24
4.2.3 Độ đồng trục và độ đảo hướng tâm
Độ đồng trục là khoảng cách lớn nhất giữa trục cần được xác định và trục được dùng làm
yếu tố chuẩn, đo trên chiều dài kiểm tra.
Trong trường hợp các trục có tiết diện tròn, chi tiết có thể quay quanh đường tâm, người
ta dùng khái niệm độ đảo, đó là sai lệch giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất kể từ thiết diện
thực của bề mặt chi tiết đo đến tiết diện quay quanh trục chuẩn, đo trên thiết diện vuông góc với
trục quay.
Dung sai về độ đồng tâm gồm dung sai biểu thị theo đường kính và theo bán kính. Dung
sai biểu thị theo đường kính gấp đôi trị số sai lệch cho phép lớn nhất về độ đồng trục; dung sai
biểu thị theo bán kính bằng trị số sai lệch cho phép lớn nhất về độ đồng trục.
Hình 4.10
Hình 4.11
Độ đảo và dung sai dộ 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.
Dung sai độ đảo hướng tâm toàn phần bằng trị số cho phép lớn nhất của độ đảo hướng
tâm toàn phần.
4.2.4 Độ đảo hướng trục
Độ đảo hướng trục là hiệu giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất kể từ thiết diện thực
của mặt đo đến mặt phẳng vuông góc với trục chuẩn.
Hình 4.12
25
Độ đảo hướng trục là chỉ tiêu thường ghi cho mặt đầu chi tiết nên còn gọi là độ đảo mặt
đầu (độ đảo mặt mút). Khái niệm độ đảo mặt đầu chỉ tồn tại khi chi tiết có thể quay quanh trục
của nó. Trị số độ đảo phản ánh hai lần trị số độ vuông góc của mặt đầu với trục quay.
Độ đảo và dung sai dộ đảo mặt mút toàn phần:
Độ đảo mặt mút toàn phần là hiệu khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ tất cả các điểm
trên mặt mút tới mặt phẳng vuông góc với đường tâm chuẩn.
Dung sai độ đảo mặt mút toàn phần là trị số cho phép lớn nhất của độ mặt mút toàn phần.
4.2.5 Độ đối xứng (hình 4.13)
Độ đối xứng là sai lệch khỏang cách giữa mặt cần xác định với mặt phẳng hay đường
thẳng đối xứng của yếu tố chuẩn.
Dung sai về độ đối xứng biểu thị theo đường kính gấp đôi trị số sai lệch cho phép lớn
nhất về độ đối xứng; dung sai biểu thị theo bán kính bằng trị số sai lệch cho phép lớn nhất về độ
đối xứng.
Hình 4.13
4.2.6 Sai lệch và dung sai vị trí (hình 4.14)
Sai lệch về vị trí là khoảng cách lớn nhất giữa vị trí thực của phần tử được khảo sát và vị trí danh nghĩa của nó trong giới hạn phần chuẩn.
Dung sai ví trí biểu thị theo đường kính gấp đôi trị số sai lệch cho phép lớn nhất của sai
lệch vị trí của phần tử; dung sai biểu thị theo bán kính bằng trị số sai lệch cho phép lớn nhất của
sai lệch vị trí của phần tử.
Hình 4.14
4.2.7 Sai lệch và dung sai về độ nghiêng (hình 4.15)
Sai lệch về độ nghiêng của mặt phẳng đối với mặt phẳng chuẩn hoặc đường tâm là sai
lệch góc giữa mặt phẳng chuẩn hoặc đường tâm chuẩn so với góc danh nghĩa, biểu thị bằng đơn
26
vị độ dài trên chiều dài chuẩn. Dung sai về độ nghiêng là trị số cho phép lớn nhất của sai lệch về
độ nghiêng.
Hình 4.15
4.2.8 Sai lệch và dung sai hình dạng của profile cho trước (hình 4.16)
Sai lệch hình dạng profile cho trước là sai lệch lớn nhất từ các điểm của profile thực đến
profile danh nghĩa trong giới hạn của phần chuẩn.
Dung sai hình dạng của profile cho trước biểu thị theo đường kính gấp đôi trị số sai lệch
hình dạng lớn nhất cho phép của profile cho trước, dung sai biểu thị theo bán kính bằng trị số sai
lệch hình dạng lớn nhất cho phép của profile cho trước.
Hình 4.16
4.2.9 Sai lệch và dung sai hình dạng bề mặt cho trước (hình 4.17)
Sai lệch hình dạng bề mặt cho trước là sai lệch lớn nhất từ các điểm của bề mặt thực đến
bề mặt danh nghĩa được xác định theo phương pháp tuyến với bề mặt danh nghĩa trong giới hạn
của phần chuẩn.
Dung sai hình dạng bề mặt cho trước biểu thị theo đường kính gấp đôi trị số sai lệch hình
dạng lớn nhất cho phép của bề mặt cho trước, dung sai biểu thị theo bán kính bằng trị số sai lệch
hình dạng lớn nhất cho phép của bề mặt cho trước.
Hình 4.17
27
4.3 XÁC ĐỊNH DUNG SAI HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ CÁC BỀ MẶT
TCVN 10-85 quy định 16 cấp chính xác hình dạng và vị trí bề mặt, kí hiệu theo mức
chính xác giảm dần: 1, 2, …, 16. Giá trị dung sai ứng với các cấp chính xác khác nhau được tra
trong các bảng. Muốn xác định dung sai hình dạng và vị trí bề mặt khi thiết kế các chi tiết, trước
hết phải chọn cấp chính xác hình dạng và vị trí bề mặt chi tiết. Cấp chính xác hình dạng và vị trí thường được chọn dựa vào phương pháp gia công bề mặt. Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt
ứng với các cấp chính xác được tra bảng trong TCVN 384-93.
Đối với bề mặt trụ thì việc xác định cấp chính xác hình dạng có thể dựa vào quan hệ giữa
cấp chính xác hình dạng với cấp chính xác kích thước và độ chính xác hình học tương đối của
hình dạng bề mặt như chỉ dẫn trong bảng 4.1
Bảng 4.1 Cấp chính xác hình dạng ứng với các cấp chính xác kích thước
Cấp chính xác kích thước
IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12
Độ chính
xác hình
học tương
đối
Cấp chính xác hình dạng
Thường 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hơi cao 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cao 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đặc biệt
cao
1 2 3 4 5 6 7 8 9
4.5 NHÁM BỀ MẶT
4.5.1 Khái niệm
Các bề mặt của chi tiết dù gia công theo
phương pháp nào cũng không thể nhẵn tuyệt đối
mà có những nhấp nhô.
Xét một phần bề mặt được khuếch đại
(hình vẽ), trên đó có những nhấp nhô sau:
- Nhấp nhô có độ cao h1 thuộc về độ
không phẳng của bề mặt.
- Nhấp nhô có độ cao h2 thuộc về độ sóng bề mặt.
- Nhấp nhô có độ cao h3 thuộc về độ nhám bề mặt.
Người ta coi những nhấp nhô nào mà tổng tỉ số giữa bước sóng S và chiều cao nhấp nhô
H: S/H≤ 50 thì thuộc về độ nhám bề mặt. Vậy nhám là mức độ cao thấp của các nhấp nhô xét
trong một phạm vi hẹp của bề mặt gia công.
Khi đánh giá chất lượng bề mặt phải dùng đến khái niệm đường kính trung bình. Đường
kính trung bình của profile là đường thẳng chia đường cong nhám thành hai phần có diện tích
bằng nhau.
4.5.2 Các chỉ tiêu đánh giá
Hình 4.18
28
n
y
dxyl
1R
n
1i
2
il
0
2
q
∑∫
=≈=
Hình 4.19
a. Sai lệch trung bình số học của profile Ra: là trị số trung bình số học tuyệt đối của
profile trong giới hạn chiều dài chuẩn.
∫=l
dxxyl
Ra0
)(1
hay công thức gần đúng: ∑=
=n
i
yin
Ra1
1
l: chiều dài chuẩn.
b. Chiều cao nhấp nhô trung bình theo 10 điểm Rz; là chiều cao trung bình của 5 khoảng
cách từ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đỉnh thấp nhất trong giới hạn chiều dài chuẩn.
][5
1 5
1
5
1
∑ ∑= =
+=i i
pmi YvmiYRz
c. Sai lệch trung bình bình phương Rq :
Mối quan hệ giữa Rq và Ra được đánh giá bằng tỉ số Rq/Ra.
Bảng 4.2
Loại bề mặt Rq/Ra Rq/Rmax
Tiện 1,1 4-5
Mài 1,2 7-14
Mài khôn, mài nghiền 1,4 7-14
Random 1,25 8
Nói chung độ nhám một bề mặt không thể được phản ánh một cách đầy đủ thông qua Ra,
Rz hoặc Rq bởi vì đây là những giá trị trung bình. Hai bề mặt có thể có chung gía trị nhám
nhưng có topography thực khác nhau. Hình vẽ sau đây cho thấy ba bề mặt có cùng giá trị Ra
nhưng có sự khác biệt đáng kể trong hình dáng profile.
29
∑=
=n
1i
mim Sn
1S
∑=
=ηn
1i
ip l
∑=
=η
=n
1i
i
p
p ll
%100%100
lt
Hình 4.20
Vì lý do nói trên nên nhám bề mặt cần phải được đánh giá thông qua những thông số
khác, đặc biệt là những chi tiết cực kỳ chính xác. Cho đến nay đã có 130 thông số đánh giá nhám
bề mặt. Sau đây là một số thông số khác cần quan tâm.
d. Chiều cao lớn nhất của profile Rmax: là khoảng cách giữa đường đỉnh và đường đáy của
profile trong khoảng chiều dài chuẩn.
e. Bước nhấp nhô trung bình của profile Sm:
f. Bước nhấp nhô trung bình của profile theo đỉnh S: 1
1 n
i
i
S Sn =
= ∑
g. Chiều dài tựa của profile ηp : là tổng chiều dài các đoạn cắt trong giới hạn chiều dài chuẩn,
cắt vật liệu của phần lồi profile bằng đường thẳng cách đều đường trung bình.
h. Chiều dài tựa tương đối của profile tp: là tỉ số chiều dài tựa của profile trên chiều dài
chuẩn.
Hình 4.21
Trong các thông số nhám nói trên thì hai thông số Ra và Rz được sử dụng phổ biến nhất,
trong đó Ra được ưu tiên sử dụng hơn so với Rz. Các thống số Rz và Rmax được dùng trong
trường hợp do yêu cầu làm việc cần khống chế chiều cao toàn bộ của mấp mô profile hoặc các bề
mặt nhám xốp, hoặc khi không thể kiểm tra thông số Ra được. Đối với các bề mặt quan trọng,
ngoài thông số Ra hoặc Rz người ta còn dùng thêm các thông số khác như tp, S, Sm.
TCVN 2511-1995 chia độ nhám bề mặt thành 14 cấp theo thứ tự độ nhám giảm dần (độ
30
nhẵn tăng dần). Thông số Ra được ưu tiên sử dụng và thường dùng đối với độ nhám trung bình
(cấp 6–12). Đối với độ nhám bề mặt thô và rất tinh thì đánh giá theo Rz (cấp 1-5, 13-14). Trong
thực tế sản xuất người ta còn đánh giá nhám bề mặt theo mức độ thô, bán tinh, tinh và siêu tinh.
Bảng 4.3 Độ nhám bề mặt
Thông số nhám Chất lượng
bm
Cấp độ nhám Ra,µµµµm Rz,µµµµm
Chiều dài chuẩn, mm
1 Từ 80 đến 40 Từ 320 đến 160 2 dưới 40 đến 20 Dưới 160 đến 80 3 20 -10 80 - 40
8,0
Thô
4 10- 5 40 – 20 5 5 -2,5 20 - 10
2,5
6 2,5 - 1,25 10 – 6,3
Bán tinh
7 1,25 – 0,63 6,3 – 3,2
8 0,63– 0,32 3,2 – 1,6
0,8
9 0,32– 0,16 1,6 – 0,8
10 0,16– 0,080 0,8 – 0,4
Tinh
11 0,080 – 0,040 0,4 – 0,2
12 0,040– 0,020 0,2 – 0,1
0,25
13 0,02 - 0,01 0,100– 0,050 Tiêu
tinh
14 0,01 - 0,005 0,050– 0,025
0,08
Ở những bản vẽ cũ theo tiêu chuẩn, cấp độ nhám được đánh giá theo giá trị của Ra theo
bảng sau (tiêu chuẩn ISO 1320:1992) :
Bảng 4.4
Ra, µm Cấp độ nhám
50 N12
25 N11
12,5 N10
6,3 N9
3,2 N8
1,6 N7
0,8 N6
0,4 N5
0,2 N4
0,1 N3
0,05 N2
0,025 N1
4.5.3 Xác định giá trị cho phép của thông số nhám
Trị số cho phép của thông số nhám bề mặt được chọn dựa chức năng sử dụng của bề mặt
cũng như điều kiện làm việc của chi tiết. Mặt khác cũng cần phải căn cứ vào phương pháp gia
31
công hợp lý đảm bảo yêu cầu nhám bề mặt và các yêu cầu độ chính xác của các thông số hình
học khác.
Vậy, việc quyết định giá trị thông số nhám khi thiết kế có thể dựa vào phương pháp gia
công hoặc dựa vào quan hệ giữa nhám với dung sai kích thước và hình dáng. Cụ thể là giá trị của
độ nhám bề mặt khoảng 5 – 20% dung sai của kích thước cần đạt. Việc quyết định trị số nhám
quá nhỏ so với yêu cầu của bề mặt dẫn đến tăng chi phí gia công, tăng giá thành sản phẩm.
4.5.4 Ký hiệu độ nhám trên bản vẽ
Trên hình 4.22 là một số ví dụ về kí hiệu nhám bề mặt trên bản vẽ chế tạo.
a) b) c) d) e) f) g) h)
i) k) l) m) n) 0)
Hình 4.22
a- kí hiệu nhám bề mặt (không quan tâm đến phương pháp gia công); b- kí hiệu nhám bề mặt
được gia công bằng phương pháp có phoi; c-kí hiệu nhám bề mặt được gia công bằng
phương pháp không phoi; d- kí hiệu nhám bề mặt với Ra = 0,4 µm; e- kí hiệu nhám bề mặt
với Rz = 40 µm; f- kí hiệu nhám bề mặt với Sm = 40 µm; g- kí hiệu nhám bề mặt với tp ở
mức mặt cắt 50% Rmax là 60%; h- kí hiệu nhám bề mặt với Ra = (0,63 – 1,00) µm; i- kí hiệu
nhám bề mặt với Rz = (0,63 – 1,00) µm; k- kí hiệu nhám bề mặt với Ra = 1 µm ±20%; l- kí
hiệu nhám bề mặt với Rz = 80 µm ±20%; m- kí hiệu nhám bề mặt với tp ở mức mặt cắt 50%
Rmax là 70% 20%; n- kí hiệu nhám bề mặt với Rz = 5 µm với chiều dài chuẩn 0,8 mm; 0- kí
hiệu nhám bề mặt với Ra = 0,8 µm với chiều dài chuẩn 0,25 mm
32
Chương 5
DUNG SAI CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
5.1 DUNG SAI LẮP GHÉP REN
5.1.1 Dung sai ren hệ mét
a. Các yếu tố cơ bản của ren
- Đường kính trung bình của ren d2
- Đường kính ngoài của ren d.
- Đường kính trong của ren d1.
- Bước ren p.
- Góc profile ren α .
- Góc nửa profile ren α/2.
- Góc nâng của ren β.
- Chiều cao lý thuyết của ren H.
- Chiều cao làm việc của ren H1.
b. Dung sai kích thước ren
Ảnh hưởng tới tính lắp lẫn của ren không chỉ có sai số kích thước đường kính mà còn cả
sai số bước và góc profile. Anh hưởng của sai số bước và góc profile ren có thể được tính bằng
lượng bồi thường đường kính cho:
- Sai số bước ren: fp = ∆Pn.cotgα/2 = 1,732∆Pn
- Sai số nửa góc profile ren: fα = 0,36P. ∆α/2
∆Pn – sai số tích lũy n bước ren, µm.
∆α/2 – sai số nửa góc profile ren, phút.
Để đảm bảo tính lắp lẫn của ren, TCVN chỉ quy định dung sai cho các kích thước đường
kính của ren (d2, D2, d và D1). Dung sai đường kính trung bình (Td2, TD2) được quy định không
chỉ cho riêng sai số đường kính trung bình mà cho cả lượng bù đường kính cho sai số bước ren
và góc proffile ren.
Khi kiểm tra ren, nếu ta đo sai số riêng của từng yếu tố d2, D2, P và α/2 thì ren đạt yêu
cầu khi: d2t + fp + fα hoặc D2t –( fp + fα) nằm trong phạm vi dung sai của đường kính Td2 hoặc
TD2; với d2t, D2t: đường kính trung bình thực của ren bu lông và đai ốc.
c. Lắp ghép ren
- Lắp có dộ hở (lắp lỏng)
Lắp có độ hở thường dùng cho ren kẹp chặt và ren truyền động. Cấp chính xác chế tạo
ren và các sai lệch cơ bản của kích thước ren được tra bảng trong TCVN 1917-93. Lắp ghép ren
được hình thành bằng cách phối hợp các miền dung sai kích thước ren ngoài và ren trong. Các
miền dung sai được quy định theo các cấp chính xác: chính xác, trung bình, thô.
- Lắp ghép trung gian
Lắp ghép trung gian được sử dụng đối với những mối ghép cố định khi kết cấu bộ phận
máy không cho phép sử dụng đai ốc hoặc khi cần siết chặt để tránh tự tháo lỏng của chi tiết ren
làm việc trong những điều kiện chịu tải trọng thay đổi, chấn động và nhiệt độ cao. Mối ghép ren
với kiểu lắp trung gian thường dùng thành phần phụ siết chặt như: mặt vai, gờ phẳng hoặc đoạn
ren cạn hình côn của đầu vít cấy vào thân kim loại (thép, gang, hợp kim nhôm và hợp kim
magie)
Hình 5.1
33
Cấp chính xác chế tạo ren, miền dung sai ren, sai lệch giới hạn ứng với các miền dung sai
và các kiểu lắp tiêu chuẩn được tra bảng theo TCVN 2249-93.
- Lắp ghép có độ dôi
Lắp ghép có dộ dôi được sử dụng cho mối ghép ren cố định khi không dùng thành phần
phụ xiết chặt, chẳng hạn các vít cấy bằng thép trong lỗ ren trên thân thép, gang, hợp kim bền
cao, hợp kim titan, hợp kim nhôm và hợp kim magiê.
Chiều dài vặn ren, cấp chính xác chế tạo, sai lệch cơ bản của các kích thước, miền dung
sai các kích thước và các lắp ghép tiêu chuẩn được tra trong các bảng của TCVN 2250-93.
5.1.2 Dung sai ren hình thang
Ren hình thang dùng để truyền chuyển động tịnh tiến như vít me, bàn xe dao trong máy
công cụ… Cấp chính xác chế tạo, sai lệch cơ bản và dung sai kích thước ren được quy định trong
TCVN 2255-93.
Kí hiệu lắp ghép ren hình thang tương tự như ren hệ mét:
Tr20x4(P2)-8H/8c
Tr20x4(P2): ren hình thang có đường kính danh nghĩa 20mm, bước xoắn của ren 4mm,
bước ren (P) là 2mm.
8H/8c: kí hiệu lắp ghép với miền dung sai ren trong là 8H, ren ngoài là 8c.
Nếu ren xoắn trái thì thêm chữ “LH” và sau kí hiệu ren: Tr20x4(P2)LH-8H/8e
5.2 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP Ổ LĂN
5.2.1 Khái niệm
Ổ lăn là một bộ phận máy đã được tiêu chuẩn hóa, có độ chính xác cao. Ổ lăn được dùng
nhiều trong các máy và dụng cụ vì ma sát trong ổ lăn nhỏ hơn nhiều so với ổ trượt. Tùy theo kết
cấu và khả năng chịu tải trọng mà người ta phân ra ổ lăn đỡ, ổ lăn chặn hoặc ổ lăn đỡ chặn.
Hình 5.2
5.2.2 Cấp chính xác chế tạo ổ lăn
Ổ lăn là bộ phận máy đã được chế tạo hoàn chỉnh theo 5 cấp chính xác, kí hiệu là P0, P6,
P5, P4, P2 (cho phép dùng kí hiệu 0, 6, 5, 4, 2). Mức chính xác tăng dần từ 0 đến 2, tùy theo yêu
cầu về độ chính xác, đặc biệt là độ chính xác quay và tốc độ vòng của bộ phận máy lắp ổ lăn mà
sử các cấp chính xác khác nhau. Trong chế tạo máy thường dùng cấp chính xác 0, 6. TCVN
1484-85 quy định dung sai của các thông số kích thước và độ chính xác quay của ổ lăn tương
ứng với các cấp chính xác của ổ.
5.2.3 Dung sai và lắp ghép ổ lăn
Đường kính ngoài D của ổ lăn được lấy phù hợp với trục cơ sở trong hệ thống trục;
34
đường kính trong d của ổ lăn được lấy phù hợp với lỗ cơ sở trong hệ thống lỗ. Do đó lắp ghép
vòng ngoài với lỗ hộp theo hệ thống trục, vòng trong với cổ trục theo hệ thống lỗ.
Miền dung sai lắp ghép của ổ lăn được cho trong TCVN 1482 – 85.
5.2.4 Lắp ghép ổ lăn với trục và lỗ trên thân bộ phận máy
Chọn kiểu lắp cho các mối ghép ổ lăn với trục và lỗ hộp được cho trong TCVN 1482-85.
Theo tiêu chuẩn thì chọn kiểu lắp phải dựa vào:
- Kiểu, kích thước và cấp chính xác chế tạo ổ lăn.
- Trị số, hướng và đặc tính tải trong tác dụng lên ổ.
- Dạng tải trong tác dụng lên các vòng ổ lăn (dạng cục bộ, chu kỳ, dao động)
Sai lệch hình dạng, sai lệch vị trí, và độ nhám bề mặt và và lỗ trên thân máy lắp ổ lăn:
- Độ ô van của bề mặt trục và lỗ trên thân khi lắp với ổ lăn cấp chính xác 0, 6 không được
vượt quá ½ dung sai đường kính ở bất kỳ tiết diện nào của bề mặt lắp ghép; còn khi lắp ổ lăn cấp
chính xác 4, 5 thì không vượt quá ¼ dung sai đường kính lắp ghép.
- Độ côn của bề mặt trục và lỗ trên thân khi lắp với ổ lăn cấp chính xác 0, 6 không được
vượt quá ½ dung sai đường kính; còn khi lắp ổ lăn cấp chính xác 4, 5 thì không vượt quá ¼ dung
sai đường kính lắp ghép.
- Độ đảo vai trục và vành tỳ trong lỗ trên thân máy, độ nhám bề mặt trục và lỗ được tra
trong các bảng.
5.2.5 Kí hiệu lắp ghép ổ lăn trên bản vẽ
Khác với các lắp ghép hình trụ trơn, lắp ghép ổ lăn không cần
ghi kí hiệu hệ cơ bản, mà chỉ cần ghi kích thước danh nghĩa và kí hiệu
miền dung sai của chi tiết lắp với bạc của ổ. Ví dụ hình bên: Φ90H6
nghĩa là bạc ngoài của ổ lắp với lỗ hộp theo hệ thống trục có đường
kính danh nghĩa là 90mm, miền dung sai của lỗ là H6; Φ40h5 nghĩa là
bạc trong của ổ lắp với trụ theo hệ thống lỗ có đường kính danh nghĩa là
40 mm, miền dung sai của trục là h5.
5.3 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP THEN, THEN HOA
5.3.1 Dung sai và lắp ghép của mối ghép then
a. Khái niệm về mối ghép then
Then dùng để cố định các chi tiết trên trục như bánh răng, puly… để truyền mômen xoắn
hoặc dùng để định hướng chính xác các chi tiết khi cần di trượt trên trục. Có hai cách lắp ghép
then:
- Lắp chặt: dùng then có độ vát, loại then này truyền được mômen xoắn và khử được lực
dọc trục.
- Lắp lỏng: dùng then bằng hoặc then bán nguyệt, các then này chỉ truyền được mômen
xoắn.
b. Dung sai mối ghép then bằng
Tham gia vào lắp ghép then có 3 chi tiết: then, trục và bạc, chúng được lắp với nhau theo
những kiểu lắp khác nhau.
Hình 5.3
35
Hình 5.4
Then thường được lắp cố định trên trục và lắp động với bạc. Độ dôi của lắp ghép đảm
bảo cho then không dịch chuyển khi sử dụng. Còn độ hở của lắp ghép để bù trừ cho sai số không
tránh khỏi của rãnh và độ nghiêng của nó.
Khi chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép then, cho phép phối hợp miền dung sai của
then với bất kỳ miền dung sai nào của rãnh trục và bạc tùy theo đặc tính yêu cầu của mối ghép.
Kiểu lắp thông dụng dùng trong sản xuất hàng loạt lớn là then lắp với trục theo kiểu N9/h9 và
với bạc theo Js9/h9. Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thì then lắp với trục theo kiểu P9/h9
5.3.2 Dung sai lắp ghép then hoa
a. Khái niệm về mối ghép then hoa
Then đơn giản, dễ chế tạo, nhưng mối ghép then
chỉ truyền được mômen xoắn nhỏ, công suất nhỏ. Khi
cần truyền mômen xoắn lớn và yêu cầu độ đồng tâm
cao giữa bạc và trục, người ta sử dụng mối ghép then
hoa. Mối ghép then hoa có các dạng: răng chữ nhật,
hình thang, thân khai… nhưng phổ biến nhất là dạng
răng chữ nhật.
b. Dung sai lắp ghép then hoa dạng răng chữ
nhật (hình 5.5)
Lắp ghép then hoa được thực hiện theo hai trong ba yếu tố kích thước D, d và b. Để đảm
bảo truyền lực (mômen xoắn) lắp ghép thực hiện theo kích thước b, để đảm bảo độ đồng tâm hai
chi tiết (bạc và trục then hoa) lắp ghép có thể thực hiện một trong 3 kích thước D, d, b. Lắp ghép
then hoa được thực hiện theo yếu tố kích thước nào là tùy thuộc vào việc chọn phương pháp làm
đồng tâm hai chi tiết then hoa.
Có thể thực hiện đồng tâm theo ba phương pháp sau:
- Định tâm theo đường kính ngoài D;
- Định tâm theo đường kính trong d;
- Định tâm theo mặt bên (kích thước b).
Do vậy lắp ghép then hoa được thực hiện như sau:
- Lắp ghép theo yếu tố kích thước D và b khi làm đồng tâm theo D.
- Lắp ghép theo yếu tố kích thước D và b khi làm đồng tâm theo d.
- Lắp ghép theo yếu tố kích thước b khi làm đồng tâm theo b.
Dung sai kích thước lắp ghép then hoa được quy định trong TCVN 2324-78, trị số sai
Hình 5.5
36
lệch giới hạn của các miền dung sai chỉ dẫn theo TCVN 2245-99.
a) b) c)
Hình 5.6
c. Ký hiệu mối ghép then hoa tren bản vẽ
Trên bản vẽ mối ghép then hoa được ký hiệu theo trình tự sau:
- Yếu tố định tâm và số then.
- Các kích thước danh nghĩa của d, D, b.
- Kí hiệu của các miền dung sai hoặc lắp ghép của d, D, b được đặt sau các kích thước
tương ứng.
Ví dụ: d-8 × 368
7
e
H × 40
11
12
a
H × 7
8
9
f
D
5.4 DUNG SAI TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG TRỤ
5.4.1 Các yêu cầu của truyền động bánh răng
Truyền động bánh răng cần đảm bảo những yêu cầu chủ yếu sau:
1. Đảm bảo mức chính xác động học
Mức chính xác động học đặc trưng bằng sai số tòan phần của góc quay bánh răng sau một
vòng.
Để đảm bảo mức chính xác động học cần quy định dung sai độ đảo hướng tâm của vành
răng, dung sai chiều dài pháp tuyến chung, dung sai của sai số động học bánh răng và dung sai
của sai số tích lũy bước vòng.
2. Đảm bảo mức làm việc êm
Mức làm việc êm đặc trưng bằng một thành phần của sai số góc quay của bánh răng lặp
lại nhiều lần sau một vòng quay.
Để đảm bảo mức làm việc êm cần quy định dung sai bước vòng, sai lệch bước cơ bản, sai
số profile răng.
3. Đảm bảo mức tiếp xúc của răng
Mức tiếp xúc của răng đặc trưng bằng kích thước của vết tiếp xúc của các răng đối tiếp
trong truyền động.
Để đảm bảo tiếp xúc tốt giữa hai mặt răng ăn khớp với nhau, cần quy định sai số phương
răng, sai số hình dạng, vị trí đường tiếp xúc, độ không thẳng của đường tiếp xúc, độ không song
song và độ nghiêng của trục…
4. Độ hở tối thiểu của hai mặt răng không làm việc
37
Độ hở này để chứa dầu bôi trơn các mặt răng, để bù số khi gia công và lắp ráp…
Tùy theo điều kiện làm việc cụ thể của bánh răng mà chọn yêu cầu nào trong các yêu cầu trên. Rất ít khi một bộ truyền yêu cầu cả các mức trên…
5.4.2 Sai số các yếu tố của bánh răng
1. Sai số động học F’ir: Sai số động học của bánh răng là sai số lớn nhất của góc quay
bánh răng sau một vòng quay khi cho ăn khớp một bên với bánh răng mẫu.
Hình 5.7 Hình 5.8
2. Độ đảo hướng tâm của vành răng Frr: là độ dao động lớn nhất của khoảng cách từ trục
quay của bánh răng tới một dây cung cố định của răng (hình 5.9).
Độ đảo hướng tâm bằng hai lần độ lệch tâm. Độ đảo hướng tâm của vành răng sinh ra do
tâm lỗ bánh răng không trùng với tâm quay của bánh răng khi gia công.
3. Độ dao động pháp tuyến chung Fvwr
Chiều dài pháp tuyến chung là đoạn thẳng nối liền các điểm tiếp xúc A và B của hai
profile khác tên với hai mặt phẳng song song và tiếp xúc với hai profile răng đó, đo trong mặt
phẳng thẳng góc với trục bánh răng.
Độ dao động khoảng pháp tuyến chung là hiệu giữa khoảng pháp tuyến chung lớn nhất
Wmax và nhỏ nhất Wmin trên một bánh răng.
Fvwr = Wmax – Wmin
Hình 5.9
4. Sai số tích lũy bước răng Fpr: là sai
số lớn nhất về sự phân bố của hai profile
răng cùng phía nào đó.
Sai số tích lũy bước răng sinh ra chủ
yếu do bộ phận chia răng không chính xác.
5. Sai lệch bước vòng fptr: là hiệu giữa
hai bước vòng nào đó trên một đường tròn
của bánh răng (hình 5.11).
Sai số bước vòng sinh ra do lắp ghép
giữa trục gá và phôi có độ hở hoặc tâm của
38
trục gá không trùng với tâm quay của máy.
Hình 5.11 Hình 5.12
6. Sai lệch bước cơ sở Fpbr (hình 5.12): là hiệu giữa các khoảng cách thực và khoảng
cách danh nghĩa của hai tiếp tuyến song song với nhau
và tiếp xúc với hai profile lân cận cùng phía của bánh
răng.
Sai lệch bước cơ sở được xác định trong mặt
phẳng thẳng góc với hướng răng và mặt phẳng tiếp xúc
với trục cơ sở.
Sai lệch bước cơ sở do sai lệch của dao gây ra
khi gia công bằng phương pháp bao hình, do ụ chia
gây ra khi gia công bằng phương pháp chép hình.
7. Sai số profile răng ffr: là khoảng cách giữa
hai profile lý thuyết bao lấy profile thực trong phạm vi
đoạn làm việc của profile răng bánh răng. Sai số
profile được xác định trong mặt phẳng thẳng góc với
trục quay của bánh răng.
Sai số profile răng chủ yếu do độ sai profile của
răng dao gây ra.
8. Sai số hướng răng Fββββr (hình 5.14): là khoảng cách
giữa hai đường thẳng hoặc đường xoắn vít của hướng răng
danh nghĩa nằm trên mặt trụ đi qua diểm giữa của chiều cao
răng và bao hướng răng thực trên tòan chiều dài răng.
9. Độ không song song của các trục fx: là độ không song song của hình chiếu của trục
quay của bánh răng tương ứng với chiều dày răng trên mặt phẳng lý thuyết chung của các bánh
răng.
10. Độ xiên của các trục fy: là độ không song
song của hình chiếu của trục quay của bánh răng
tương ứng với chiều rộng vành răng trên mặt phẳng
thẳng góc với mặt phẳng lý thuyết và đường nối các
trục của các bánh răng.
11. Vết tiếp xúc:
Phần mặt răng bánh răng trên đó có dính vết
của nó với các răng của bánh răng đối tiếp sau khi
quay các bánh răng và có sự hãm nhẹ.
Vết tiếp xúc được tính theo phần trăm của
chiều dài hoặc của chiều cao răng. Hình 5.15
Hình 5.13
Hình 5.14
39
Vết tiếp xúc theo chiều dài răng bằng tỉ số khoảng cách giữa các điểm cực của vết dính
(không kể những chổ đứt quãng vượt quá trị số modun) trên tòan bộ chiều dài răng:
(a – c).100%/B.
Vết tiếp xúc theo chiều cao răng bằng tỉ số giữa chiều cao trung bình của vết dính với
chiều cao làm việc của răng: (hm/hp).100%.
Hình 5.16 Hình 5.17
12. Khe hở cạnh răng (hình 5.17): là độ hở giữa các răng của các bánh răng đối tiếp trong
truyền động đảm bảo sự quay tự do của một bánh răng trong khi bánh răng kia cố định.
Khe hở cạnh răng được xác định trong mặt cắt thẳng góc với hướng răng và mặt phẳng
tiếp xúc với mặt trụ cơ sở.
5.4.4 Cấp chính xác và dạng đối tiếp
1. Cấp chính xác
Tiêu chuẩn quy định 12 cấp chính xác chế tạo
bánh răng và bộ truyền, được kí hiệu theo thứ tự cấp
chính xác giảm dần ; 1, 2, …, 12. Tiêu chuẩn chưa quy
định dung sai và sai lệch giới hạn của các thông số kích
thước bánh răng ở cấp chính xác 1, 2 và 12. Ở mỗi cấp
chính xác tiêu chuẩn quy định 3 mức chính xác:
- Mức chính xác động học
- Mức làm việc êm
- Mức tiếp xúc của bánh răng trong bộ truyền.
Bánh răng và bộ truyền bao giờ cũng đòi hỏi cả ba mức trên nhưng chúng có thể ở các
cấp chính xác khác nhau. Khi thiết ta dựa vào chức năng của truyền động mà tính các yêu cầu
của ba mức và lựa chọn cấp chính xác của chúng.
2. Dạng đối tiếp
Tùy theo mức khe hở cạnh răng cần thiết jnmin mà TCVN 1067-84 quy định 6 dạng dối
tiếp ; A, B, C, D, E, H và 8 dạng dung sai khe hở cạnh răng Tjn: x, y, z, a, b, c, d, h.
Dạng đối tiếp H và E tương ứng với dạng dung sai h, còn D, C, B, A tương ứng với d, c,
b, a. Trong 6 dạng đối tiếp trên thì dạng B là thường dùng nhất.
5.4.3 Thể hiện độ chính xác hình học trên bản vẽ bánh răng:
Hình 5.18
40
Chương 6
CHUỖI KÍCH THƯỚC
6.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA
6.1.1 Chuỗi kích thước
Chuỗi kích thước là tập hợp các kích thước tạo thành vòng khép kín do các kích thước
của một hoặc một số chi tiết lắp ghép với nhau tạo thành.
Chuỗi kích thước có nhiều loại:
- Theo kết cấu của chuỗi kích thước: chuỗi kích thước chi tiết và chuỗi kích thước lắp
ghép.
Chuỗi kích thước chi tiết: các kích thước của chuỗi cùng thuộc về một chi tiết.
Chuỗi kích thước lắp ghép: Các kích thước của chuỗi là kích thước của các chi tiết khác
nhau trong một bộ phận máy
Hình 6.1 Hình 6.2 Hình 6.3
- Theo vị trí tương quan giữa các kích thước: chuỗi kích thước thẳng, phẳng, không gian.
Chuỗi kích thước thẳng: các kích thước trong chuỗi nằm song song nhau.
Chuỗi kích thước phẳng: các kích thước của chuỗi nằm trong cùng một mặt phẳng hoặc
trong những mặt phẳng song song nhau, nhưng bản thân chúng không song song nhau.
Chuỗi không gian: các kích thước của chuỗi không nằm trong những mặt phẳng song song
nhau.
6.1.2 Các thành phần của chuỗi kích thước
Chuỗi kích thước do nhiều kích thước hợp thành. Mỗi kích thước trong chuỗi là một
khâu. Độ hở hoặc độ dôi trong các lắp ghép được coi là một khâu riêng biệt, kích thước danh
nghĩa của nó có thể bằng không.
Tùy theo tính chất của các kích thước trong chuỗi mà chia ra các loại khâu:
a. Khâu thành phần: kích thước của khâu thành phần do quá trình gia công quyết định,
kích thước mỗi khâu không phụ thuộc lẫn nhau.
b. Khâu khép kín: kích thước khâu khép kín hoàn toàn được xác định bởi kích thước các
khâu thành phần. Trong một chuỗi kích thước chỉ có một khâu khép kín.
Trên hình 6.2 thì các kích thước A1, A2, A3, A4 là các khâu thành phần, khe hở A5 là khâu
khép kín.
41
Trong chuỗi kích thước chi tiết, để phân biệt khâu thành phần và khâu khép kín cần phải
biết trình tự gia công các kích thước trong chuỗi ấy.
Trong khâu thành phần còn chia ra:
- Khâu thành phần tăng (khâu tăng): là khâu mà khi kích thước của nó tăng sẽ làm cho
kích thước của khâu khép kín tăng và ngược lại.
- Khâu thành phần giảm (khâu giảm): là khâu mà khi kích thước của nó tăng sẽ làm cho
kích thước của khâu khép kín giảm và ngược lại.
Ở hình 6.2 thì A1 là khâu tăng, A2, A3, A4 là khâu giảm, A5 là khâu khép kín.
6.2 GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC
Để thuận tiện cho việc giải chuỗi, người ta thường sơ đồ hóa các chuỗi mà không cần vẽ
cả chi tiết hoặc lắp ghép. Các chuỗi trên hình 6.1-6.3 được sơ đồ hóa như sau:
Hình 6.4
Giả sử AΣ là khâu khép kín thì ta có:
AΣ = A1 – A2 – A3 - A4 (hình 6.4b) (6.1)
AΣ = cosα. A1 + sinα. A2 (hình 6.4c) (6.2)
Tổng quát: AΣ = β1. A1 + β2. A2 + … + βn. An (6.3)
Trong chuỗi đường thẳng thì βi = 1 (ở khâu tăng) và βi = -1 (ở khâu giảm). Trong chuỗi mặt
phẳng hay không gian thì βi bằng sin hoặc cosin của một góc nào đó.
Nếu trong chuỗi kích thước có m khâu tăng và n khâu giảm thì:
Nếu chuỗi đường thẳng thì: ∑∑==
Σ −=n
j
j
m
i
i AAA
11
(6.5)
Có nhiều phương pháp giải chuỗi, ở đây ta giải theo phương pháp đổi lẫn chức năng hòan
tòan. Theo phương pháp này thì dung sai của các khâu thành phần và khâu khép kín được tính
tóan trên cơ sở sao cho chúng đạt được tính đổi lẫn chức năng hàon tòan. Cho nên kích thước của
các khâu phải nằm trong vùng kích thước cho phép để đạt được tính dổi lẫn chức năng hòan toàn
ngay cả trong trường hợp chúng có các giá trị ở biên (giá trị cực đại , cực tiểu). Vì thế phương
pháp này được gọi là phương pháp cực đại, cực tiểu.
6.3.1 Giải bài tóan thuận: Cho biết kích thước và sai lệch giới hạn các khâu thành phần, xác
định kích thước và sai lệch giới hạn khâu khép kín.
Kích thước giới hạn của khâu khép kín:
i
nm
i
i AA ∑+
=
Σ =1
β (6.4)
A3 A2
A1
A2 A3
A1
A5 A4 A2
A1
A3
42
Dung sai và sai lệch của khâu khép kín:
TΣ = AΣmax - AΣmin = ∑+
=
nm
i
iT1
(6.8)
Trong đó ESi, EIj và esj, eij là sai lệch giới hạn trên và dưới của khâu tăng và khâu giảm.
Ví dụ: Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín trong chuỗi
kích thước sau biết A1 = 3,0
1,060++ ; A2 = 15,0
05,050+− ; A3 = 1,08+
Giải:
Trong sơ đồ:
A1: khâu tăng, A2, A3: khâu giảm
Kích thước danh nghĩa của khâu khép kín:
∑∑==
Σ −=n
j
j
m
i
i AAA11
= 60-(50+8) = 2 mm
Sai lệch giới hạn khâu khép kín:
= + 0,3 - (-0,05 + 0) = 0,35mm
= + 0,1 - (+0,15 + 0,1) = - 0,15 mm
Dung sai khâu khép kín:
TΣ = ESΣ - EIΣ = 0,35 - (-0,15) = 0,5 mm
(hay TΣ = ∑+
=
nm
i
iT1
= (0,3 - 0,1) + [0,15 - (-0,05)] + (0,1 - 0) = 0,5 mm)
max
1
min
1
min j
n
j
m
i
AAA ∑∑==
Σ −=
min
1
max
1
max j
n
ij
i
m
i
AAA ∑∑==
Σ −=
j
n
j
i
m
i
eiESES ∑∑==
Σ −=11
j
n
j
i
m
i
esEIEI ∑∑==
Σ −=11
(6.6)
(6.7)
(6.9)
(6.10)
A2 A3 AΣ
A1
j
n
j
i
m
i
eiESES ∑∑==
Σ −=11
j
n
j
i
m
i
esEIEI ∑∑==
Σ −=11
43
6.3.2 Bài toán nghịch: Cho biết khâu khép kín, xác định khâu thành phần.
Để giải bài tóan nghịch ta dựa vào công thức (6.9) với 1 phương trình và n ẩn (có n khâu
thành phần phải tìm dung sai), do đó muốn giải được phải đưa vào các giả thiết.
Giả thiết hay dùng nhất là coi các khâu thành phần có cùng một cấp chính xác, tức là có
cùng hệ số cấp chính xác atb:
a1 = a2 = … = am+n = atb
Như vậy dung sai của khâu bất kỳ sẽ là: Ti = atb. ii .
Thay Ti vào công thức (6.9) và biến đổi ta được:
∑+
=
Σ=nm
i
i
tb
i
Ta
1
(6.11)
Trong đó ii = 0,45 3 D + 0,001D. Trị số của ii được tra bảng sau:
Bảng 6.1
Khoảng
kích
thước
1-3 >3-
6
> 6
-10
>10
-18
>18
-30
>30
-50
> 50 -
80
> 80 -
120
>120
- 180
> 180
- 250
> 250
- 315
>315
-400
> 400
- 500
i, µm 0,55 0,73 0,90 1,08 1,31 1,56 1,86 2,17 2,52 2,89 3,22 3,54 3,89
Sau khi tính atb, ta so sánh nó với hệ số a và chọn cấp chính xác nào có hệ số a gần vơi
atb nhất.
Dựa vào cấp chính xác đã chọn và kích thước danh ghĩa ta tra sai lệch và dung sai cho
các khâu. Lúc tra bảng ta theo quy ước sau:
- Khâu tăng coi như lỗ cơ sở.
- Khâu giảm coi như trục cơ sở.
Chỉ tra cho (m+n-1) khâu còn để lại một khâu AK để tính với mục đích là bù trừ cho sai
số trong quá trình tính tóan. Đến đây bài tóan nghịch chỉ còn:
- Biết khâu khép kín (cho trước).
- Biết (m+n-1) khâu thành phần (tra bảng).
- Tìm một khâu thành phần AK. Như vậy chỉ còn một ẩn.
a. Nếu AK là khâu tăng:
ESK = ESΣ - ∑∑=
−
=
+n
j
j
m
i
i eiES
1
1
1
EIK = EIΣ - ∑∑=
−
=
+n
j
j
m
i
i esEI
1
1
1
44
b. Nếu AK là khâu giảm:
esK = -EIΣ + ∑∑−
==
−1
11
n
j
j
m
i
i esEI
eiK = - ESΣ + ∑∑−
==
−1
11
n
j
j
m
i
i eiES
Dung sai của khâu AK là:
TK = ESK - EIK đối với khâu tăng.
TK = esK - eiK đối với khâu giảm.
Ví dụ: Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu trong chuỗi kích
thước sau biết AΣ = 75,0
1+
; A1 = 101mm, A2 = 50mm; A3 = A5 = 5 mm; A4 = 140mm.
Giải:
- Dựa vào sơ đồ ta xác định được:
A1 , A2 : khâu tăng.
A3, A4 , A5 : khâu giảm.
- Giả thiết tất cả các khâu thành phần được chế tạo
cùng một cấp chính xác và hệ số cấp chính xác được tính:
9752,273,0.256,117,2
750
1
≈+++
==
∑+
=
Σ
nm
i
i
tb
i
Ta
Tra bảng ta thấy am ≈ 97 gần với a = 100 nhất (ứng với cấp chính xác IT11) nên ta chọn
cấp chính xác chung cho các khâu thành phần là 11.
- Với cấp chính xác IT11 ta tra sai lệch và dung sai cho (m+n)- 1 khâu:
A1 = 101H11 = 22,0101+
A2 = 50H11 = 16,050 +
A3 = A5 = 5h11 = 075,05−
- Tính khâu AK: khâu AK để lại là khâu A4, đây là khâu giảm.
Ta có: esK = -EIΣ + ∑∑−
==
−1
11
n
j
j
m
i
i esEI
= 0
45
eiK = - ESΣ + ∑∑−
==
−1
11
n
j
j
m
i
i eiES
= - 0,22 mm
TK = T4 = esK - eiK = 0 - (-0,22) = 0,22 mm
Vậy AK = A4 = 22,0140 −
Ưu nhược điểm của phương pháp giải:
Dung sai và sai lệch của các khâu được xác định trên cơ sở đảm bảo tính đổi lẫn chức
năng hòan tòan nên nó có ưu điểm của tính đổi lẫn hòan toàn:
- Tạo điều kiện tốt cho việc sử dụng máy.
- Tạo điều kiện tốt cho quá trình lắp ráp.
- Tạo điều kiện hợp tác rộng rãi.
Tuy nhiên trong điều kiện số lượng khâu thành phần khá lớn thì mẫu số trong công thức
(6.11) lớn làm cho atb nhỏ đi, nghĩa là đòi hỏi các khâu thành phần phải có các chính xác cao, có
cao tới mức không thể chế tạo được hoặc quá khó khăn. Do đó phương pháp này chỉ nên dùng
cho những chuỗi có số khâu thành phần ít hoặc những chuỗi yêu cầu độ chính xác không cao.
Ngoài trường hợp ấy ta giải theo phương pháp đổi lẫn chức năng không hòan tòan.
46
BÀI TẬP
6.1 Vẽ sơ đồ chuỗi kích thước sau:
X = 150075,0+
- 10010,0
020,0
+− - 25±0,01 - 20
030,0
010,0
+−
6.2 Tính kích thước giới hạn, dung sai của khâu khép kín trong chuỗi kích thước sau:
K = 240045,0+
+ 120005,0
015,0
+− - 75
030,0
010,0
+− - 50
023,0
010,0
+− - 100
005,0
015,0
−− - 125±0,010
6.3 Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín AΣ như hình vẽ sau,
biết rằng:
A1 = 180±0,25
A3 = 45,0120−
6.4 Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín AΣ như hình vẽ sau,
biết rằng:
A1 = 027,0
002,040++ ; A2 = 025,030−
A3 = 021,025− ; A4 = 03,065+
A5 = 32± 0,019
6.5 Xác định kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu trong chuỗi kích thước sau
biết khâu khép kín A2 = 45,0120− ; A1 = 180mm, A3 = 60mm.
6.6 Giải các chuỗi kích thước sau: AΣ là khâu khép kín
a. A1 = 142,0
080,054++ ; A2 =
013,0
022,08−−
A3 = 20 ±0,026 ; A4 = 174,0
100,080++
b. AΣ = 6,01+
; A1 =60mm; A2 = 10mm
A3 =25mm; A4 = 94mm
AΣ A1 A2 A3
A4 A5
A2 = AΣ A3
A1
A2 = AΣ A3
A1
A1 A2 A3
AΣ A4
47
Chương 7
CAÙC KHAÙI NIEÄM VAØ NGUYEÂN TAÉC CÔ BAÛN TRONG ĐO LƯỜNG 7.1 CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN
7.1.1 Ño löôøng
Ño löôøng laø moät quaù trình ñaùnh giaù ñònh löôïng ñaïi löôïng caàn ño ñeå coù keát quaû baèng soá ño vôùi ñôn vò ño. Giaû söû ta caàn ño ñaïi löôïng X vôùi ñôn vò ño laø X0, thì keát quûa ño löôøng Ax laø:
AX = X/X0
Ta ñöôïc: X = AX . X0 (7.1)
Phöông trình (7.1) laø phöông trình cô baûn cuûa pheùp ño. Noù chæ roõ söï so saùnh ñaïi löôïng caàn ño vôùi maãu vaø cho ra keát quaû baèng soá. Thöïc teá khoâng phaûi ñaïi löôïng naøo cuõng cho pheùp so saùnh caùc giaù trò cuûa noù, vì theá ñeå ño ñöôïc chuùng, phaûi bieán ñoåi chuùng thaønh caùc ñaïi löôïng khaùc ñeå coù theå so saùnh ñöôïc.
7.1.2 Ñôn vò ño – Heä thoáng ño
Ñôn vò ño laø moät ñaïi löôïng maãu ñöôïc qui ñònh duøng trong khi so saùnh. Ñoä chính xaùc cuûa keát quaû ño phuï thuoäc vaøo ñoä chính xaùc cuûa ñôn vò ño.
Ñeå nhieàu nöôùc coù theå söû duïng moät heä thoáng ño duy nhaát, ngöôøi ta ñaõ thaønh laäp heä thoáng ñôn vò quoác teá (SI) thoâng qua hoäi nghò quoác teá veà maãu vaø caân laàn XI (1960 ). Trong heä thoáng naøy coù baûy ñôn vò cô baûn laø:
- Ñôn vò chieàu daøi laø meùt (m)
- Ñôn vò khoái löôïng laø kilogam (kg)
- Ñôn vò thôøi gian laø giaây (s)
- Ñôn vò cöôøng ñoä doøng ñieän laø ampe (A)
- Ñôn vò cöôøng ñoä saùng laø cadela (Cd)
- Ñôn vò soá löôïng vaät chaát laø mol (mol)
- Đơn vị nhiệt độ là Kenvin (K)
Ngoaøi ra coøn coù caùc ñôn vò keùo theo.
7.1.3 Phöông phaùp ño
Phöông phaùp ño laø caùch thöùc thuû, thuû thuaät ñeå xaùc ñònh thoâng soá caàn ño. Trong phöông phaùp ño caàn neâu roõ nguyeân taéc xaùc ñònh thoâng soá; nguyeân taéc ño coù theå döïa treân quan heä toaùn hoïc, vaät lyù giöõa caùc ñaïi löôïng caàn ño.
Phaân loaïi phöông phaùp ño:
a. Döïa vaøo quan heä ñaàu ño vaø maët chi tieát: ño tieáp xuùc vaø ño khoâng tieáp xuùc.
- Ño tieáp xuùc : ñaàu ño tieáp xuùc vôùi beà maët chi tieát.
- Ño khoâng tieáp xuùc: ñaàu ño khoâng tieáp xuùc vôùi beà maët chi tieát.
b. Döïa vaøo giaù trò chæ thò treân duïng cuï vaø giaù trò ñaïi löôïng ño:
48
- Phöông phaùp ño tuyeät ñoái: giaù trò ñoïc ñöôïc treân duïng cuï ño chính laø giaù trò cuûa ñaïi löôïng caàn ño.
- Phöông phaùp ño so saùnh : khi ño ngöôøi ta so saùnh ñoä lôùn cuûa ñaïi löôïng caàn ño vôùi ñaïi löôïng maãu…giaù trò ñoïc ñöôïc treân duïng cuï ño chæ cho ta sai leäch cuûa giaù trò ñaïi löôïng ño vôùi ñaïi löôïng maãu.
c. Döïa vaøo quan heä giöõa giaù trò cuûa ñaïi löôïng caàn tìm vaø ñaïi löôïng ño ñöôïc
- Ño tröïc tieáp: giaù trò cuûa ñaïi löôïng ño ñoïc treân duïng cuï ño chính laø ñoä lôùn cuûa ñaïi löôïng caàn tìm.
- Ño giaùn tieáp: giaù trò cuûa ñaïi löôïng caàn tìm khoâng theå ñoïc tröïc tieáp töø duïng cuï ño maø noù coù quan heä vôùi moät hay nhieàu ñaïi löôïng ño tröïc tieáp theo moät haøm soá naøo ñoù.
7.1.4 Phöông tieän ño
Phöông tieän ño laø taäp hôïp moïi trang bò phuïc vuï cho quaù trình ño nhö : maùy ño, duïng cuï ño, maãu chuaån vaø ñoà gaù ño.
Phaân loaïi phöông tieän ño:
- Phöông tieän ño chuyeân duøng : chæ duøng ño moät loaïi thoâng soá hay moät loaïi saûn phaåm cuï theå naøo ñoù.
Ví duï: maùy ño goùc, döôõng ren.
- Phöông tieän ño vaïn naêng: duøng ñeå ño moät hay nhieàu loaïi thoâng soá, coù theå aùp duïng cho moät mieàn ño roäng.
Ví duï: maùy ño chieàu daøi, kính hieån vi vaïn naêng…
7.1.5 Caùc chæ tieâu ño löôøng cô baûn
- Giaù trò chia ñoä.
- Khoaûng chia ñoä.
- Ñoä nhaïy.
- Ñoä oån ñònh.
- Phaïm vi ño.
7.1.6 Sai soá trong khi ño
Sai soá toàn taïi trong khi ño goïi laø sai soá ño do aûnh höôûng toång hôïp cuûa caùc sai soá do baûn thaân phöông tieän ño, do ñieàu chænh, do thay ñoåi löïc ño, do nhieät ñoä, do chuaån ño…
Do coù sai soá neân keát quaû ño ñöôïc X luoân sai khaùc vôùi giaù trò luoân sai khaùc vôùi giaù trò thöïc cuûa ñaïi löôïng: ∆Χ = Χ − Q. Khi sai soá ño caøng beù thì pheùp ño caøng chính xaùc.
Sai soá ño coù theå goàm caùc thaønh phaàn sau :
a. Sai soá chæ thò : sai soá rieâng cuûa boä ñoïc soá bao goàm sai soá baûn thaân chuyeån ñoåi ño vaø sai soá ñoïc soá.
- Sai soá do baûn thaân boä chuyeån ñoåi do söû duïng haøm truyeàn gaàn ñuùng, do sai soá cheá taïo, laép raùp, ñieàu chænh.
- Sai soá ñoïc: sai soá do vieäc ñoïc sai chæ soá cuûa phöông tieän ño.
49
b. Sai soá do maãu ñieàu chænh
Khi ño so saùnh ta coi kích thöôùc maãu laø khoâng coù sai soá. Trong thöïc teá maãu coù sai soá do cheá taïo. Ñaây coøn goïi laø sai soá kieåm ñònh.
c. Sai soá do nhieät.
Thoâng thöôøng do aûnh höôûng cuûa nhieät trong quaù trình gia coâng kích thöôùc chi tieát ño löôøng lôùn hôn khi chi tieát trôû laïi bình thöôøng. Sai soá naøy caøng lôùn khi kích thöôùc chi tieát lôùn, vaät lieäu coù heä soá daãn nhieät lôùn.
d. Sai soá do löïc ño:
Khi ño theo phöông phaùp tieáp xuùc, löïc ño gaây bieán daïng beà maët chi tieát sinh ra sai soá ño. Möùc ñoä bieán daïng phuï thuoäc vaøo vaät lieäu, hình thöùc tieáp xuùc giöõa ñaàu ño vaø maët chi tieát, chaát löôïng beà maët chi tieát.
e. Sai soá do baûn thaân chi tieát ño gaây ra:
Baûn thaân chi tieát ño coù nhieàu sai soá do cheá taïo. Khi ta ño hoaëc kieåm tra moät thoâng soá naøy, khoù traùnh khoûi aûnh höôûng cuûa sai soá caùc thoâng soá khaùc, nghóa laø coù laãn caùc sai soá naøy trong keát quaû ño.
Ví duï : - Khi ño kích thöôùc trucï treân moät chuaån phaúng. Keát quaû ño seõ laãn ñoä cong truïc.
- Ño ñoä ñaûo höôùng kính seõ laãn ñoä cong truïc vaø ñoä troøn cuûa chi tieát.
7.2 CAÙC NGUYEÂN TAÉC CÔ BAÛN
7.2.1 Nguyeân taéc Abbe
Trong khi ño, kích thöôùc ño ñöôïc so saùnh vôùi kích thöôùc maãu, ñoù laø kích thöôùc cuûa thang chia chính treân thieát bò ño. Ta ñoïc keát quaû thoâng qua chæ soá treân thang chia.
Hình 7.1
50
Khi so saùnh, kích thöôùc maãu vaø kích thöôùc ño coù theå ñaët song song hoaëc noái tieáp nhau. Abbe ñöa ra nguyeân taéc: Neáu ñöôøng taâm kích thöôùc ño vaø ñöôøng taâm kích thöôùc maãu cuøng naèm treân moät ñöôøng thaúng thì pheùp ño ñaït ñoä chính xaùc cao nhaát.
Sô ñoà ño ñaët noái tieáp kích thöôùc ño vaø kích thöôùc maãu goïi laø sô ñoà ño Abbe. Treân hình 7.1, δ laø khe hôû vaø L laø chieàu daøi khaâu daãn. Khi ño, ñaàu ño ñoäng seõ bò leäch ñi moät goùc vaø gaây ra sai soá. Goùc leäch lôùn nhaát seõ laø
∆α = Arctg L
δ.
- Khi ño khoâng theo nguyeân taéc ABBE (hình 7.1a), sai soá ño laø: ∆1 = δ tg∆α ≈ δ ∆α.
- Khi ño theo nguyeân taéc ABBE (hình 7.1b), sai soá ño laø: ∆2 = l ( 1- cos ∆α ) ≈ l2
2
α∆.
Vôùi l laø chieàu daøi ño.
Coù theå nhaän thaáy laø ∆2 nhoû hôn raát nhieàu so vôùi ∆1.
7.2.2 Nguyeân taéc xích kích thöôùc ngaén nhaát
Trong tröôøng hôïp ño tröïc tieáp, xích kích thöôc ño ñöôïc hieåu laø xích hình thaønh töø maët chuaån ño – giaù ño – duïng cuï chæ thò mang kích thöôùc maãu ñeán chi tieát ño. Trong ñoù kích thöôc ño laø khaâu kheùp kín hay coøn goïi laø khaâu toång cuûa chuoãi kích thöôùc. ÔÛ moãi yeáu toá trong khaâu ñeàu naûy sinh sai soá. Neáu soá khaâu caøng nhieàu, sai soá tích luõy cho khaâu toång seõ caøng lôùn.
Trong tröôøng hôïp ño giaùn tieáp, xích kích thöôc ño ñöôïc hình thaønh do moái quan heä toaùn hoïc hay vaät lyù giöõa caùc ñaïi löôïng. Neáu moái quan heä caøng phöùc taïp, soá ñaïi löôïng ño tröïc tieáp xuaát hieän caøng nhieàu thì ñoä chính xaùc cuûa ñaïi löôïng ño giaùn tieáp seõ caøng lôùn.
Ñeå ñaït ñoä chính xaùc cao nhaát thì xích kích thöôùc ño caàn ngaén nhaát, nghóa laø soá khaâu tham gia vaøo xích thöôùc ño laø ít nhaát.
7.2.3 Nguyeân taéc chuaån thoáng nhaát
Moãi chi tieát, qua thieát keá, gia coâng, kieåm tra ñeàu coù chuaån: chuaån thieát keá, chuaån coâng ngheä, chuaån kieåm tra. Neáu ba chuaån treân ñöôïc duøng thoáng nhaát thì keát quaû ño seõ caøng phaûn aùnh ñuùng chaát löôïng gia coâng vaø chaát löôïng laøm vieäc thöïc cuûa chi tieát.
7.2.4 Nguyeân taéc kinh teá
Nguyeân taéc kinh teá nhaèm sao cho ñaûm baûo ñoä chính xaùc ñuû duøng trong ñieàu kieän kinh teá nhaát. Ñoù laø:
- Ñoä chính xaùc phöông tieän ño ñuû duøng.
- Thieát bò do deã ñieàu chænh, deã gaù ñaët, coù khaû naêng cô khí hoùa, töï ñoäng hoùa, coù khaûnaêng ño haøng baït vôùi naêng suaát cao.
- Yeâu caàu baäc thôï thaáp.
- Thieát bò ñôn giaûn, reû tieàn, deå kieám.
Chöông 8
51
MOÄT SOÁ DUÏNG CUÏ ÑO CHÍNH XAÙC THÖÔØNG DUØNG
8.1 THÖÔÙC ÑO COÙ DU XÍCH
Thöôùc coù du xích coù nhöõng ñaëc ñieåm sau:
-Ñoä chính xaùc cao hôn thöôùc khoâng coù du xích. Thöôùc coù du xích deã daøng ño ñöôïc caùc kích thöôùc chính xaùc ñeán 0,1mm; 0,05mm hoaëc 0,02mm, duøng theo caáu taïo du xích cuûa töøng loaïi thöôùc.
- Söû duïng ñôn giaûn, thuaän tieän, coù theå tröïc tieáp ño caùc kích thöôùc: Ñöôøng kính ngoaøi, ñöôøng kính trong, chieàu daøi, chieàu roäng, chieàu cao, chieàu saâu v.v…
- Phaïm vi ño raát roäng, caùc kích thöôùc tôùi 300mm ñeàu coù theå ño baèng phöông phaùp ño tuyeät ñoái.
Do caùc öu ñieåm treân neân caùc loaïi thöôùc coù du xích ñöôïc söû duïng raát roäng raõi trong caùc xöôûng cô khí.
Thöôùc coù du xích goàm caùc loaïi: Thöôùc caëp, thöôùc ño chieàu saâu, thöôùc ño chieàu cao.
8.1.1. Thöôùc caëp
a. Coâng duïng vaø caáu taïo:
Thöôùc caëp ño ñöôïc caùc kích thöôùc daøi nhö : chieàu daøi, chieàu roäng, chieàu cao, chieàu saâu, ñöôøng kính. Thöôùc caëp coù caùc loaïi: Thöôùc caëp du xích, thöôùc caëp ñoàng hoà vaø thöôùc caëp hieän soá.
Thöôùc caëp du xích 1/10 ño chính xaùc tôùi phaàn möôøi cuûa milimeùt neân ñöôïc duøng ñeå kieåm tra nhöõng kích thöôùc chính xaùc thaáp. Thöôùc caëp 1/20;1/50 ño chính xaùc tôùi 0,05mm vaø 0,02mm neân thöôøng duøng kieåm tra caùc kích thöôùc töông ñoái chính xaùc. Thöôùc caëp ñoàng hoà, thöôùc caëp hieän soá ño chính xaùc tôùi 0,01mm duøng ñeå ño caùc kích thöôùc coù ñoä chính xaùc cao.
Hình 8.1 Thöôùc caëp coù du xích.
Treân hình 8.1a, thaân thöôùc chính coù mang moû ño coá ñònh (1), khung tröôït (3), con tröôït (5); treân thaân thöôùc coù chia khoaûng kích thöôùc theo milimeùt. Treân khung tröôït (3), coù moû ñoäng , du xích (8) vaø vít (2). Treân con tröôït (5) coù vít (6) vaø ñai oác (7).
Moû ñoäng coù theå xeâ dòch baèng tay hoaëc di ñoäng nhoû baèng caùch coá ñònh con tröôït (5) nhôø vít (6) roài vaën ñai oác (7). Vít (2) duøng haõm coá ñònh khung tröôït (3), du xích (8) vaø moû ñoäng vôùi thöôùc chính.
Loaïi thöôùc caëp coù ñoàng hoà söû duïng moät ñoàng hoà khaéc vaïch thay cho du xích noùi treân. Ñoái vôùi thöôùc caëp hieän soá thì treân khung tröôït cuûa thöôùc coù gaén boä phaän hieån thò soá LCD cho pheùp ñoïc keát quaû ño moät caùch deã daøng.
52
Hình 8.3 Nguyeân lyù du xích.
Hình 8.2 Thöôùc caëp ñoàng hoà vaø thöôùc caëp hieän soá
b. Nguyeân lí ñoïc du xích:
Ñeå deå daøng ñoïc chính xaùc nhöõng phaàn leû cuûa mm, du xích cuûa thöôùc caëp ñöôïc caáu taïo theo nguyeân lí sau:
Khoaûng caùch giöõa hai vaïch treân du xích nhoû hôn khoaûng caùch giöõa hai vaïch treân thöôùc chính. Cöù n khoaûng treân du xích thì baèng n-1 khoaûng treân thöôùc chính. Nhö vaäy, neáu ta goïi khoaûng caùch giöõa hai vaïch treân thöôùc chính laø a, khoaûng caùch giöõa hai vaïch treân du xích laø b (hình 8.3), ta coù bieåu thöùc :
a(n-1) = bn
Töø bieåu thöùc treân ta coù : a-b = a/n
Vaäy hieäu soá ñoä daøi moãi khoaûng treân thöôùc chính vaø treân du xích baèng tyû soá giöõa ñoä daøi moãi khoaûng treân thöôùc chính vaø soá khoaûng treân du xích.
Tyû soá a/n laø giaù trò cuûa moãi vaïch treân du xích hay goïi laø giaù trò cuûa thöôùc.
Döïa treân nguyeân lí ñoù ngöôøi ta cheá taïo du xích cuûa thöôùc caëp nhö sau:
- Khoaûng caùch giöõa hai vaïch treân thöôùc chính a =1mm.
- Thöôùc caëp 1/10: du xích chia n =10 neân a/n =1/10 = 0,1mm; töùc laø giaù trò cuûa thöôùc laø 0,1mm
- Thöôùc caëp 1/20: du xích chia n =20 neân a/n =1/20 = 0,05mm, töùc laø giaù trò cuûa thöôùc laø 0,05mm
- Thöôùc caëp 1/50: du xích chia n =50 neân a/n =1/50 = 0,02mm, töùc laø giaù trò cuûa thöôùc laø 0,02mm.
53
Hình 8.4 Du xích cuûa thöôùc caëp. a. Thöôùc 1/10; b. Thöôùc 1/20; c. Thöôùùc 1/50.
Hình 8.5 Ñoïc soá treân thöôùc thöôùc caëp 1/20.
Ñeå vieäc ñoïc ñöôïc roõ raøng thöôøng ôû thöôùc caëp 1/10 laáy 19mm chia du xích ra 10 khoaûng. Thöôùc caëp 1/20 laáy 39mm chia du xích ra 20 khoaûng, nhöng giaù trò cuûa moãi du xích vaãn khoâng thay ñoãi. Du xích cuûa ba loaïi thöôùc nhö hình veõ 8.4.
c. Caùch söû duïng :
Caùch ñoïc trò soá ño treân thöôùc caëp:
Khi ño, xem vaïch "0" cuûa du xích cuûa du xích ôû vò trí naøo cuûa thöôùc chính ta ñoïc ñöôïc phaàn nguyeân cuûa kích thöôùc treân thöôùc chính.
Xem vaïch naøo cuûa du xích truøng vôùi vaïch cuûa thöôùc chính ta ñöôïc phaàn leû cuûa kích thöôùc theo vaïch ñoù cuûa du xích (taïi vò trí truøng nhau).
Kích thöôùc ño xaùc ñònh theo bieåu thöùc sau:
Trong ñoù :
L- kích thöôùc ño. m- laø soá vaïch cuûa thöôùc chính naèm phía
traùi vaïch "0" cuûa du xích. k- laø vaïch cuûa du xích truøng vôùi vaïch cuûa thöôùc chính.
a/n- laø giaù trò cuûa thöôùc.
Ví duï: Treân hình 8.5
m: vaïch soá 35 treân thöôùc chính
k: vaïch thöù 8 treân du xích
a =1mm
n = 20
vaäy kích thöôùc ño ñöôïc laø: mmn
akmL 4.35
20
1835 =+=+=
Ñeå ñoïc nhanh chöõ soá thaäp phaân thì ta quan saùt vaïch truøng treân du xích vaø ñoïc soá tuøy theo loaïi du xích. ÔÛ ví duï treân, thöôùc caëp 0,05, vaïch coù khaéc soá 4 truøng thì ta ñoïc laø 35,4mm. Neáu vaïch lieàn keà tröôùc vaïch naøy laø vaïch truøngthì keát quaû ñoïc soá laø 35,35mm.
d. Caùch ño:
Tröôùc khi ño caàn kieåm tra xem thöôùc coù chính xaùc khoâng. Thöôùc chính xaùc khi hai moû ño cuûa thöôùc khít vaøo nhau thì vaïch "0" cuûa du xích truøng vôùi vaïch "0"c uûa thöôùc chính, khi ñoù khoâng coù khe hôû aùnh saùng loït qua giöõa hai moû ño ngoaøi. Ñoái vôùi thöôùc caëp ñoàng hoà thì khi ñoù kim chæ vaïch “0”.
Khi ño, giöõ cho hai maët phaúng cuûa thöôùc song song vôùi kích thöôùc caàn ño; ñaåy nheï moû ñoäng aùp vaät ño. Neáu treân thöôùc coù vít haõm thì ñaåy nheï moû ñoäng gaàn saùt vaø vaâït ño sau ñoù vaën
n
akmL +=
54
vít haõm con tröôït vôùi thöôùc chính, vaën ñai oác treân con tröôït cho moû ñoäng töø töø tieáp xuùc vôùi vaät ño.
Chuùng ta coù theå söû duïng thöôùc caëp ñeå ño ngoaøi, ño trong, ño saâu vaø ño böôùc. Treân hình 8.6 laø moät soá sô ñoà ño khi chi tieát ñöôïc keïp chaët (treân maùy tieän)
Hình 8.6 Söû duïng thöôùc caëp treân maùy tieän.
a. Ño ngoaøi; b,c. Ño saâu; d. Ño trong
Neáu chi tieát khoâng ñöôïc keïp chaët thì tay traùi caàn ñaët sau moû ño vaø giöõ chi tieát gaàn moû ño, tay phaûi giöõ thaân thöôùc, duøng ngoùn caùi cuûa tay phaûi dòch chuyeån khung tröôït cho moû ñoäng tieáp xuùc vôùi beà maët kieåm tra, khoâng ñeå leäch moû ño, löïc ño caàn bình thöôøng.
Hình 8.7 Vò trí cuûa tay so vôùi thöôùc caëp vaø chi tieát khoâng keïp chaët.
Hình 8.8 Sô ñoà ño böôùc (step).
55
Chuù yù :
- Phaûi kieåm tra xem maët vaät ño coù saïch khoâng, coù bavia khoâng; ño treân tieát dieän troøn phaûi ño theo hai chieàu, ño treân chieàu daøi phaûi ño ôû 3 vò trí thì keát quûa ño môùi chính xaùc.
- Tröôøng hôïp phaûi laáy thöôùc ra khoûi vò trí ño môùi ñoïc ñöôïc trò soá ño, thì phaûi vaën vít haõm coá ñònh khung tröôït vôùi thöôùc chính.
- Khi ño ngoaøi phaûi ñaûm baûo caùc beà maët caùc moû ño tieáp xuùc ñeàu vôùi chi tieát (hình 8.9).
Hình 8.9 Hình 8.10 Ño loã baèng thöôùc caëp.
- Khi ño trong phaûi ñaët caùc moû ño vaøo caøng saâu beân trong chi tieát caøng toát. Phaûi ñaët hai moû thöôùc ñuùng vò trí ñöôøng kính loã (hình 8.10).
- Ñoái vôùi thöôùc caëp hình 8.1a, khi ño kích thöôùc beân trong (chieàu roäng raõnh, ñöôøng kính loã… ), nhôù coäng theâm kích thöôùc cuûa hai moû ño vaøo trò soá ñoïc treân thöôùc (hình 8.11). Thöôøng kích thöôùc cuûa hai moû ño a = 10 mm.
Hình 8.11 Hình 8.12
- Khi ño saâu phaûi ñaûm baûo phaàn ñuoâi cuûa thanh ño saâu tieáp xuùc ñeàu vôùi beà maët chi tieát (hình 8.12)
- Khi ño ñöôøng kính loã, ñoïc giaù trò lôùn nhaát ñöôïc hieån thò. Khi ño raõnh, ñoïc giaù trò nhoû nhaát ñöôïc hieån thò.
e. Caùch baûo quaûn:
- Khoâng ñöôïc duøng thöôùc ñeå ño khi vaät ñang quay, khoâng ño caùc maët thoâ, baån. Khoâng eùp maïnh hai moû ño vaøo vaät ño, laøm nhö vaäy kích thöôùc ño ñöôïc khoâng chính xaùc vaø thöôùc bò bieán daïng. Khoâng duøng thöôùc caëp nhö moät compa hay caùi vaïch daáu.
- Caàn haïn cheá vieäc laáy thöôùc ra khoûi vaät ño roài môùi ñoïc trò soá ño ñeå moû thöôùc ñôõ bò moøn.
56
Hình 8.14
- Thöôùc ño xong phaûi ñaët ñuùng vò trí trong hoäp, khoâng ñaët thöôùc choàng leân caùc duïng cuï khaùc hoaëc ñaët caùc duïng cuï khaùc leân thöôùc.
- Luoân giöõ cho thöôùc khoâng bò buïi baån baùm vaøo thöôùc, nhaát laø buïi ñaù maøi, phoi gang, dung dòch trôn nguoäi.
- Haøng ngaøy heát ca laøm vieäc, phaûi lau chuøi thöôùc baèng gieû saïch vaø boâi môõ.
8.1.2 Thöôùc ño chieàu saâu vaø thöôùc ño chieàu cao
Thöôùc ño chieàu saâu vaø thöôùc ño chieàu cao cuõng laø loaïi thöôùc coù du xích, neân veà caáu taïo cô baûn gioáng thöôùc caëp, chæ khaùc laø khoâng coù moû ño coá ñònh. Moû ñoäng cuûa thöôùc ño saâu laø moät thanh ngang (hình 8.13). ÔÛ thöôùc ño chieàu cao, moû ñoäng coù theå laép ñöôïc muõi ño hoaëc muõi vaät daáu, thöôùc chính ñöôïc laép coá ñònh treân moät ñeá gang
Hình 8.13 Thöôùc ño saâu.
Thöôùc ño saâu chuyeân duøng ño chieàu saâu cuûa caùc loã baäc, raõnh vaø caùc baäc hoaëc ñeå ño chieàu saâu raõnh then, then hoa.
Thöôùc ño saâu coù nhieàu côû vôùi caùc giôùi haïn ño 100-150-200-300-400 vaø 500 mm. Trò soá ño chính xaùc tôùi 0,1; 0,05 vaø 0,02 mm.
Thöôùc ño cao thöôøng duøng laøm duïng cuï vaïch daáu. Thöôùc ño cao coù nhieàu côõ: 200, 300, 500, 800 vaø 1000 mm. Trò soá ño chính xaùc tôùi 0,1, 0,05 vaø 0,02 mm.
Caùch söû duïng thöôùc ño saâu vaø thöôùc ño cao cuõng töông töï nhö thöôùc caëp. Caùc loaïi thöôùc ño cao hieän soá cho pheùp ñoïc ñeán giaù trò 0,01mm.
Sai soá cuûa thöôùc caëp thöôøng naèm trong khoaûng giaù trò cuûa du xích, tröø moät soá tröôøng hôïp ñoái vôùi thöôùc caëp coù phaïm vi ño lôùn, sai soá coù theå lôùn hôn giaâ trò cuûa du xích.
57
Hình 8.15
8.2 PANME
Taát caû caùc loaïi panme ñeàu döïa treân nguyeân taéc chuyeãn ñoäng cuûa vít vaø ñai oác, trong ñoù bieán chuyeån ñoäng quay thaønh chuyeån ñoäng ñi laïi cuûa ñaàu ño. Neáu vít coù böôùc ren laø S thì khi vít quay n voøng ñaàu ño seõ ño ñöôïc moät ñoaïn laø L = S.n mm. Nguyeân lyù naøy cuõng ñöôïc öùng duïng nhieàu trong caùc duïng cuï ño vaø maùy ño khaùc.
8.2.1 Panme ño ngoaøi
a. Coâng duïng vaø caáu taïo
Panme ño ngoaøi duøng ñeå ño caùc kích thöôùc : Chieàu daøi, chieàu roäng, ñoä daøy, ñöôøng kính ngoaøi cuûa chi tieát.
Panme ño ngoaøi coù nhieàu kích côõ, giôùi haïn ño cuûa töøng loaïi laø : 0-25; 25-50; 50-75; 75-100; 100-125; 125-150; 150-175; 175-200; 200-225; 225-250; 250-275; 275-300; 300-400; 400-500; 500-600 mm.
Hình 8.16 Pan me ño ngoaøi. 1. Thaân 1; 2. Ñaàu ño coá ñònh;
3.Ñaàu ño ñoäng; 4. Thöôùc chính; 5. Tang quay (thöôùc ñoäng);
6. Nuùm coùc. 7. Choát haõm.
Treân oáng 4 khaéc vaïch 1mm vaø 0,5 mm. Treân maët coân cuûa oáng 5 ñöôïc chia ra 50 khoaûng baèng nhau vaø coù 50 vaïch. Böôùc ren cuûa vít vi caáp 3 laø 0,5 mm. Vì vaäy khi oáng 5 quay ñi moät vaïch (quay 1/50 voøng ) thì vít 4 seõ tieán moät ñoaïn L = 0,5x1/50 = 0,01 mm. Ta noùi giaù trò moãi vaïch treân thöôùc ñoäng 5 laø 0,01 mm.
Treân panme coøn coù nuùm 6 aên khôùp vôùi moät choát duøng ñeå giôùi haïn aùp löïc ño. Khi moû 3 tieáp xuùc vôùi vaät ño ñuû aùp löïc caàn thieát, ta vaën nuùt 6, caùc raêng seõ tröôït leân nhau laøm cho thöôùc ñoäng 5 vaø ñaàu ño 3 khoâng quay vaø khoâng tieán theâm ñöôïc nöõa. Choát 7 duøng haõm chaët ñaàu ño ñoäng 3 vôùi oáng 4 cho khoûi xeâ dòch khi ñoïc trò soá ño.
b. Caùch ñoïc soá
58
- Caùch ñoïc trò soá treân panme 0,01mm:
Döïa vaøo meùp cuûa thöôùc ñoäng 5, ñoïc ñöôïc trò soá milimeùt vaø nöõa milimeùt treân oáng coá ñònh 4.
Döïa vaøo vaïch chuaån treân oáng coá ñònh 4, ñoïc ñöôïc soá phaàn traêm milimeùt ôû treân maët co ân cuûa thöôùc ñoäng 5.
Khi ñoïc trò soá ño caàn chu ù yù phaân bieät roõ vaïch milimeùt vaø nöõa milimeùt ôû treân oáng 4 vaø chieàu ñaùnh soá ôû treân maët co ân cuûa oáng 5.
- Ñoïc soá treân pame 0,001mm
Treân panme 0,001mm, thöôùc chính 4 coù caùc vaïch naèm ngang duøng ñeå ñoïc trò soá phaàn ngaøn mm. Ñoïc keát quaû phaàn nguyeân, vaø phaàn thaäp phaân ñeán haøng chuïc mm nhö panme thoâng thöôøng (0,01mm). Treân tang quay ta seõ tìm ñöôïc moät vaïch baát kyø truøng vôùi moät vaïch naèm ngang treân thöôùc chính. Töø ñoù ñoïc ñöôïc giaù trò phaàn ngaøn mm. Ví duï nhö hình 2.3 thì keát quaû ñoïc laø 6,213mm.
Hình 8.18
Ngoaøi panme kieåu nhö treân coøn coù panme hieän soá coù giaù trò vaïch chia ñeán 0,001 mm (hình 8.19). Đầu năm 2012, haõng Mitutoyo cho ra saûn phaåm panme hieän soá ñoä chính xaùc cao coù giaù trò vaïch chia 0,0001 mm ñaàu tieân treân theá giôùi (hình 8.20).
Vaïch truøng
59
Hình 8.19
Hình 8.20
c. Caùch ño
Tröôùc khi ño, phaûi kieåm tra xem panme coù chính xaùc khoâng. Panme chính xaùc khi hai moû ño tieáp xuùc ñeàu vaø khít vôùi nhau thì vaïch "0" treân maët coân cuûa oáng 5 thaüng haøng vôùi vacïh chuaån treân oáng 4; vaïch "0" treân oáng 4 truøng vôùi meùp oáng 5 (ñoái vôùi loaïi panme 0-25 mm).
Ngoaøi ra, coù theå duøng caên maãu kieåm tra soá ñoïc treân panme coù ñuùng kích thöôùc caên maãu hay khoâng.
Khi ño tay traùi caàm thaân panme, tay phaûi vaën cho ñaàu ño tieán saùt vaät ño ñeán khi gaàn tieáp xuùc thì vaën nuùm coùc cho ñaàu ño tieáp xuùc vôùi vaät ñuùng aùp löïc ño. Löïc ño töø 5 - 9 N
Chuù yù :
- Phaûi giöõ cho ñöôøng taâm cuûa hai moû truøng vôùi kích thöôùc caàn ño.
- Trong tröôøng hôïp phaûi laáy panme ra khoûi vò trí ño môùi ñoïc ñöôïc trò soá ño thì caàn vaën ñai oác (hoaëc choát haõm) ñeå haõm coá ñònh ñaàu ño ñoäng tröôùc luùc laáy panme ra khoûi vaät ño.
Sai soá cuûa panme ño ngoaøi : ±4 ÷ ±10µm. Ñoái vôùi loaïi panme hieän soá cho pheùp ñoïc soá ñeán giaù trò micromet. Ngoaøi ra coøn coù loaïi panme coù du xích vi keá kieåu cô khí, cho pheùp ñoïc soá ñeán giaù trò 0,001 mm vôùi ñoä chính xaùc ±0,002mm.
d. Caùch baûo quaûn
60
Hình 8.22 Panme ño saâu.
Khoâng ñöôïc duøng panme ñeå ño caùc vaät ñang quay, khoâng ño caùc maët thoâ, baãn. Khoâng vaën tröïc tieáp tang quay ñeå moû ño eùp vaøo vaät ño; vì khi moû ño ñaõ tieáp xuùc vôùi vaät ño, neáu ta vaën tang quay deã laøm cho vít ñai oác bò hoûng ren.
Tröø tröôøng hôïp caàn thieát, khoâng neân laáy thöôùc ra khoûi vò trí ño môùi ñoïc ñeå giaûm bôùt ma saùt giöõa beà maët cuûa ñaàu ño vôùi vaät ño.
Caùc maët ño cuûa thöôùc caàn phaûi giöõ gìn caån thaän, traùnh ñeå gæ, buïi caùt hoaëc phoi kim loaïi aên moøn. Caàn traùnh nhöõng va chaïm laøm saây saùt hoaëc bieán daïng moû ño. Tröôùc khi ño, phaûi lau saïch vaät ño va ømoû ño cuûa panme.
Khi duøng xong phaûi lau chuøi panme baèng gieû saïch vaø boâi daàu môõ (nhaát laø hai ñaàu ño), neân xieát ñai oác (hoaëc choát haõm) ñeå coá ñònh moû ño ñoäng vaø ñaët panme vaøo ñuùng vò trí trong hoäp.
8.2.2 Panme ño trong
Panme ño trong duøng ñeå ño ñöôøng kính loã, chieàu roäng raõnh töø 50 mm trôû leân.
Hình 8.21 Panme ño loã.
A. Ñaàu ño coù thöôùc vi keá; B. Truïc noái; C. Ñaàu ño tónh.
Ñeå môû roäng phaïm vi ño, Moãi panme bao giôø cuõng keøm theo nhöõng truïc noái coù ñoä daøi khaùc nhau (hình 8.21b). Nhö vaäy chæ duøng moät panme ño trong coù ño trong coù theå ño ñöôïc nhieàu kích thöôùc khaùc nhau nhö :75-175; 75-600; 150-1255 mm…
Caùch ñoïc trò soá panme ño trong cuõng gioáng nhö ño ngoaøi. Nhöng caàn chuù yù, khi panme coù laép theâm truïc noái thì keát quûa ño baèng trò soá ñoïc treân panme coäng theâm chieàu daøi truïc noái.
Khi ño, caàn chuù yù giöõ cho panme ôû vò trí caân baèng, neáu ñaët leäch, keát quûa ño seõ keùm chính xaùc. Vì khoâng coù boä phaän giôùi haïn löïc ño neân khi ño caàn vaën ñeå taïo neân aùp löïc ño vöøa phaûi, traùnh vaën quaù maïnh.
Sai soá cuûa pan me ño trong 50 ÷ 200 mm laø 6 ÷ 8 µm.
8.2.3 Panme ño saâu
Panme ño saâu duøng ñeå ño cuõng chieàu saâu cuûa raõnh, loã baäc hoaëc baäc thang.
61
Caáu taïo cuûa panme ño saâu cô baûn cuõng gioáng panme ño ngoaøi. Chæ khaùc thaân 1 thay baèng caàn ngang coù maët ñaùy duøng ñeå ño.
Panme ño saâu coù nhöõng ñaàu ño thay ñoåi ñöôïc ñeå ño caùc ñoä saâu khaùc nhau : 025; 25-50; 50-75; 75-100.
Khi söû duïng, ñaët thanh ngang leân raõnh hoaëc baäc, vaën nuùm cho ñaàu ño tieáp xuùc vôùi ñaùy raõnh. Caùch ñoïc trò soá cuõng gioáng nhö ñoïc treân panme ño ngoaøi nhöng caàn chuù yù laø soá ghi treân caùc oáng trong vaø ngoaøi ñeàu ngöôïc chieàu so vôùi soá ghi treân panme ngoaøi.
Sai soá cuûa pan me ño saâu 0 ÷ 25 mm laø 5µm. Sai soá cuûa chieàu daøi thanh thay theá : 5mm laø 1 µm, 50 ÷ 75 mm laø 1,5µm.
8.3 ÑOÀNG HOÀ SO
a. Coâng duïng vaø caáu taïo
Hình 8.23 Ñoàng hoà so.
1. Vít haõm; 2. Maët soá; 3.Naép; 4. Kim chæ soá voøng; 5. Kim; 6. OÁng loùt truïc; 7. Thanh ño; 8. Ñaàu ño; 9, 13 :Loø xo; 10, 11, 12, 14 : Baùnh raêng.
Ñoàng hoà so ñöôïc duøng nhieàu trong vieäc kieåm tra sai leäch hình daïng hình hoïc cuûa chi tieát gia coâng nhö ñoä coân, ñoä cong, ñoä oâvan… ñoàng thôøi kieåm tra vò trí töông ñoái giöõa caùc chi tieát laép gheùp vôùi nhau hoaëc giöõa caùc maët treân chi tieát nhö ñoä song song, ñoä vuoâng goùc, ñoä ñaûo, ñoä khoâng ñoàng truïc… Ñoàng hoà so coøn ñöôïc duøng trong vieäc kieåm tra haøng loaït kích thöôùc chi tieát baèng phöông phaùp so saùnh.
Ñoàng hoà so ñöôïc caáu taïo theo nguyeân taéc chuyeån ñoäng cuûa thanh raêng vaø baùnh raêng, trong ñoù chuyeån ñoäng leân xuoáng cuûa thanh ño ñöôïc truyeàn qua heä thoáng baùnh raêng laøm quay kim ñoàng hoà treân maët soá.
Heä thoáng truyeàn ñoäng cuûa ñoàng hoà so ñöôïc laép trong thaân ñaäy baèng naép 2 coù theå quay ñöôïc cuøng vôùi maët soá 2 ñeå ñieàu chænh vò trí cuûa maët soá khi caàn thieát.
Maët lôùn cuûa ñoàng hoà chia ra 100 vaïch; thöôøng giaù trò moät vaïch baèng 0,01 mm nghóa laø khi thanh ño 7 dòch chuyeån leân xuoáng moät ñoaïn 0,01 mm thì kim lôùn 5 quay heát 1 voøng (100 vaïch) thì thanh ño 7 dòch chuyeån 1 ñoaïn L = 0,01x100 = 1 mm, luùc ñoù kim nhoû 4 quay ñi 1 vaïch. Vaäy giaù trò moãi vaïch treân maët soá nhoû laø 1mm.
Thanh ño 7 coù laép ñaàu ño 8. Thanh ño 7 xuyeân qua thaân ñoàng hoà vaø dòch chuyeån leân xuoáng trong oáng 6.
62
Hình 8.24 Giaù ñôõ ñoàng hoà so.
Thanh ño 7 chuyeån ñoäng leân xuoáng thoâng qua ñoaïn thanh laøm quay baùnh raêng 14 vaø kim lôùn quay. Treân truïc cuûa baùnh raêng 12 coù laép kim ñoàng hoà 4. Loø xo 13 coù taùc duïng giöõ cho kim ñoàng hoà luoân ôû vò trí caân baèng; loø xo 9 giöõ cho thanh luoân ñi xuoáng taïo aùp löïc ño. AÙp löïc ño cuûa trong ñoàng hoà so khoaûng 80 ÷ 200 gam.
b. Caùch söû duïng:
Khi söû duïng ñoàng hoà so, tröôùc heát gaù ñoàng hoà so leân giaù ñôõ vaïn naêng hoaëc leân phuï kieän rieâng (hình 2.24), sau ñoù tuyø theo töøng tröôøng hôïp söû duïng maø ñieàu chænh cho ñaàu ño tieáp xuùc vôùi vaät caàn kieåm tra.
Ñieàu chænh maët soá lôùn cho kim chæ ñuùng vaïch "0". Di chuyeån ñoàng hoà so cho ñaàu ño cuûa ñoàng hoà so tieáp xuùc suoát treân maët chi tieát caàn kieåm tra; vöøa di chuyeån ñoàng hoà so vöøa theo doõi chuyeån ñoäng cuûa kim. Kim ñoàng hoà quay bao nhieâu vaïch töùc thanh ño ñaõ di chuyeån baáy nhieâu phaàn traêm milimeùt. Töø ñoù suy ra ñoä sai leäch cuûa vaät caàn kieåm tra
Hình 8.25 Ñoàng hoà so ño loã.
Ñoàng hoà ño loã veà nguyeân lyù caáu taïo töông töï ñoàng hoà ño ngoaøi. Nhöng ôû ñoàng hoà ño loã coù hai ñaàu ño, moät ñaàu coá ñònh, moät ñaàu di ñoäng, ngoaøi ra ñaàu ño coøn coù cô caáu ñònh taâm ñeå xaùc ñònh cho ñoàng hoà ño ñuùng vò trí ñöôøng kính loã.
Tröôùc khi ño phaûi ñieàu chænh ñoàng hoà ño loã theo kích thöôùc ñuùng cuûa loã. Sau ñoù ñieàu chænh cho kim veà vò trí vaïch "0". Khi ño, phaûi ñöa ñoàng hoà qua laïi trong maët phaüng ñi qua ñöôøng taâm hai ñaàu ño vaø theo doõi chuyeån ñoäng cuûa kim.
c. Caùch baûo quaûn:
Ñoàng hoà so laø loaïi duïng cuï ño coù ñoä chính xaùc cao. Vì vaäy trong quaù trình söû duïng, caàn phaûi heát söùc nheï nhaøng, traùnh ñeå va ñaäp.
Giöõ khoâng ñeå xöôùc hoaëc daäp vôõ maët ñoàng hoà.
Khoâng neân duøng tay aán vaøo ñaàu ño laøm thanh ño di chuyeån maïnh .
Ñoàng hoà so phaûi luoân ñöôïc gaù treân giaù, khi söû duïng xong phaûi ñaët ñoàng hoà vaøo ñuùng vò trí trong hoäp.
Khoâng ñeå ñoàng hoà so ôû choå aåm.
63
Khoâng coù nhieäm vuï söûa chöõa tuyeät ñoái khoâng thaùo caùc naép cuûa maët ñoàng hoà so ra.
8.4 CALÍP
Trong saûn xuaát haøng loaït, khi kieåm tra kích thöôùc saûn phaåm thöôøng ngöôøi ta khoâng caàn ño ñeå xaùc ñònh kích thöôùc thöïc cuûa chi tieát maø chæ caàn xaùc ñònh xem kích thöôùc ñoù coù naèm trong khoaûng dung sai cho pheùp hay khoâng. Trong cô khí ngöôøi ta cheá taïo ra loaïi duïng cuï ñôn giaûn ñeå ñaùp öùng nhu caàu treân. Ñoù laø calíp vaø döôõng. Döôõng vaø calip laø loaïi duïng cuï khoâng coù thöùc khaéc vaïch. Duøng calip coù theå kieåm tra beà maët truï, chieàu saâu, chieàu cao then vaø then hoa, beà maët coân, beà maët ren…, döôõng duøng ñeå kieåm tra chieàu daøi, chieàu cao, maët loài, maët loõm…
Toång quaùt ngöôøi ta chia calíp ra:
- Calíp thôï : ñeå kieåm tra chi tieát trong khi gia coâng.
- Calíp thu nhaän : ñeå kieåm tra thu nhaän saûn phaåm.
- Calíp kieåm tra : ñeå kieåm tra laïi ñoä chính xaùc cuûa hai loaïi calíp treân.
- Calíp kieåm moøn : ñeå kieåm tra ñoä moøn cuûa calíp thôï.
Ngöôøi ta thöông söû duïng calip thôï ñaõ moøn ñeán moät giôùi haïn ñaõ ñònh laøm calip thu nhaän.
Theo phaïm vi söû duïng, ngöôøi ta chia ra: calíp troøn, calíp coân, calíp ren, calíp then hoa v.v… Trong moãi loaïi, khi kieåm tra maët trong duøng calíp nuùt, khi kieåm tra duøng calíp haøm.
8.4.1 Calíp nuùt
a. Coâng duïng caáu taïo:
Calíp duøng ñeå kieåm tra kích thöôùc loã, cuûa raõnh caùc chi tieát gia coâng khi saûn xuaát haøng loaït.
Caáu taïo cuûa calíp goàm coù thaân 1 hai ñaàu ño: ñaàu qua 2 (Go) vaø ñaàu khoâng qua 3 (Not Go). Ñaàu qua coù chieàu daøi lôùn hôn ñaàu khoâng qua.
Theo TCVN, ñaàu qua kí hieäu laø Q; ñaàu khoâng qua kí hieäu laø KQ.
Kích thöôùc danh nghóa cuûa ñaàu khoâng qua ñöôïc cheá taïo theo kích thöôùc giôùi haïn nhoû nhaát, kích thöôùc danh nghóa cuûa ñaàu khoâng qua ñöôïc cheá taïo theo kích thöôùc giôùi haïn lôùn nhaát cuûa kích thöôùc caàn kieåm tra.
Thí duï: Caàn kieåm tra kích thöôùc loã Φ 40K6 thì kích thöôùc danh nghóa cuûa hai ñaàu ño cuûa calíp xaùc ñònh nhö sau:
Theo TCVN 2245-99 tra kích thöôùc loã Φ40K6 coù caùc sai leäch laø
Vaäy kích thöôùc danh nghóa cuûa ñaàu qua cuûa calíp laø : Φ40 003,0
013,0
+−
dQ = Dmin = 40 - 0,013 = 39,987 mm.
Kích thöôùc danh nghóa cuûa ñaàu khoâng qua :
dKQ = Dmax = 40 + 0,003 = 40,003 mm.
Moãi calíp chæ duøng ñeå kieåm tra moät kích thöôùc nhaát ñònh cuûa loaït chi tieát. Khoâng duøng loaïi calíp naøy ñeå kieåm tra loaït kích thöôùc khaùc ñöôïc.
64
Ñeå thuaän tieän cho vieäc söû duïng, calíp nuùt duøng cho phaïm vi kích thöôùc khaùc nhau ñöôïc cheá taïo theo caùc keát caáu khaùc nhau (hình 8.26).
Hình 8.26 Moät soá daïng calip truïc.
b. Caùch söû duïng vaø baûo quaûn:
Khi kieåm tra, ta ñöa nheï nhaøng caùc ñaàu ño calíp vaø loã chi tieát. Neáu ñaàu qua ñi qua ñöôïc loã, ñaàu khoâng qua khoâng ñi qua ñöôïc loã thì kích thöôùc ñaït yeâu caàu.
Neáu ñaàu qua khoâng ñi qua ñöôïc loã thì kích thöôùc thöïc cuûa chi tieát coøn nhoû hôn kích thöôùc giôùi haïn nhoû nhaát cho pheùp.
Neáu khoâng ñaàu qua ñi qua ñöôïc loã thì kích thöôùc thöïc cuûa chi tieát lôùn hôn kích thöôùc giôùi haïn lôùn nhaát cho pheùp.
Trong caû hai tröôøng hôïp treân, chi tieát ñeàu khoâng ñaït yeâu caàu:
Khi söû duïng caàn chuù yù :
- Tröôùc khi kieåm tra caàn lau saïch chi tieát caàn kieåm tra vaø calíp.
- Khi ñöa calíp vaøo chi tieát ñeå kieåm tra caàn giöõ cho taâm cuûa calíp truøng vôùi taâm cuûa loã kieåm tra.
- Khoâng ñöôïc aán maïnh calíp vaøo loã cuûa chi tieát kieåm tra.
- Tuyeät ñoái khoâng kieåm tra khi vaät ñang quay, hoaëc chi tieát coøn noùng.
- Khoâng ñöôïc duøng caùc vaät khaùc ñoùng vaøo ñaàu ño cuûa calíp.
- Sau moãi ca laøm vieäc caàn lau chuøi calíp caån thaän baèng gieû saïch vaø boâi daàu vaøo caùc maët ño.
8.4.2 Calíp haøm
a. Coâng duïng, caáu taïo
Calíp haøm duøng kieåm tra kích thöôùc cuûa chi tieát truïc trong saûn xuaát haøng loaït.
Cuõng gioáng nhö calíp nuùt, calíp haøm cuõng coù thaân vaø hai haøm ño , trong ñoù moät haøm ño qua, moät haøm khoâng qua.
Haøm qua kyù hieäu laø Q; Haøm khoâng qua kyù hieäu laø KQ.
65
Khaùc vôùi calíp nuùt, kích thöôùc danh nghóa cuûa haøm qua ñöôïc cheá taïo theo kích thöôùc giôùi haïn lôùn nhaát, kích thöôùc danh nghóa cuûa haøm khoâng qua cheá taïo theo kích thöôùc giôùi haïn nhoû nhaát cuûa kích thöôùc caàn kieåm tra.
Thí duï caàn kieåm tra kích thöôùc truïc:
Kích thöôùc danh nghóa cuûa haøm qua laø :
DQ = dmax = 45 + 0,012 = 45,012 mm
Kích thöôùc danh nghóa cuûa haøm qua laø :
DKQ = dmin = 45 -0,008 = 44,992 mm.
Calíp haøm cuõng ñöôïc cheá taïo theo nhieàu kieåu duøng cho nhöõng phaïm vi khaùc nhau (hình 8.27).
Hình 8.27 Calip haøm. Hình 8.28
Hình 8.28 trình baøy kieåu calíp ñieàu chænh ñöôïc : moät phía cuûa haøm ño ñöôïc cheá taïo theo mieáng laép gheùp, phía kia duøng nhöõng choát coù theå ñieàu chænh ñöôïc. Khi caàn ño nhöõng kích thöôùc khaùc nhau, ta ñieàøu chænh caùc choát ñeå taïo neân nhöõng kích thöôùc qua vaø khoâng qua khaùc nhau. Loaïi naøy coù phaïm vi söû duïng roäng raõi hôn.
b. Caùch söû duïng vaø baûo quaûn
Cuõng nhö calíp nuùt, khi söû duïng ta ñöa nheï nhaøng calíp qua chi tieát, neáu ñaàu qua ñi qua, ñaàu khoâng qua khoâng ñi qua ñöôïc chi tieát thì kích thöôùc cuûa chi tieát ñaït yeâu caàu.
Caàn chuù yù, khi kieåm tra khoâng duøng tay aán maïnh calíp vaøo chi tieát maø chæ ñöa nheï calíp, do troïng löôïng cuûa baûn thaân calíp seõ ñi qua chi tieát.
Söû duïng nheï nhaøng, traùnh va chaïm laøm saây saùt, bieán daïng caùc haøm ño cuûa calíp.
Khoâng duøng calip kieåm tra caùc chi tieát bò nung noùng trong khi gia coâng, phaûi lau saïch beà maët tröôùc khi kieåm tra.
Sau moãi ca laøm vieäc, caàn lau chuøi calíp baèng gieû saïch vaø boâi daàu môõ vaøo caùc haøm ño.
8.5 CAÊN MAÃU
8.5.1 Coâng duïng vaø caáu taïo cuûa caên maãu
Caên maãu laø moät loaïi maãu chuaån veà chieàu daøi, coù ñoä chính xaùc cao, duøng ñeå truyeàn kích thöôùc töø ñoä daøi chuaån tôùi chi tieát caàn kieåm tra.
Caên maãu thöôøng ñöôïc duøng khi kieåm tra caùc chi tieát, duïng cuï ño chính xaùc, maùy ño, ñieàu chænh maùy khi gia coâng caùc chi tieát chính xaùc (ñieàu chænh cöõ ôû treân caùc maùy töï ñoäng).
012,0
008,045+−Φ
66
Caên maãu laø nhöõng khoái theùp hình chöõ nhaät coù hai maët ño phaúng, song song vaø ñöôïc maøi raø chính xaùc, kích thöôùc ño cuûa caên maãu laø khoaûng caùch hai ñieåm giöõa cuûa hai maët ño (hình 8.29).
Hình 8.29 Caên Maãu.
Ñaëc ñieåm cuûa caên maãu laø maët ño cuûa hai mieáng caên coù theå gheùp khít vôùi nhau sau khi ñaõ lau saïch vaø ñaåy tröôït leân nhau (hình 8.30). Nhôø ñaëc ñieåm ñoù ta coù theå gheùp nhieàu mieáng caên laïi thaønh kích thöôùc caàn ño.
Kích thöôùc cuûa tieát dieän song song vôùi maët phaúng ño cuûa caên maãu laø :
- Ñoái vôùi caùc kích thöôùc danh nghóa ≤ 0,25 mm : 15 × 5 mm.
- Ñoái vôùi caùc kích thöôùc danh nghóa > 0,25 ÷ 0,6 mm : 20 × 9 mm.
- Ñoái vôùi caùc kích thöôùc danh nghóa > 0,6 ÷ 10 mm : 30 × 9 mm.
- Ñoái vôùi caùc kích thöôùc danh nghóa > 10 mm : 35 × 9 mm.
Caên maãu thöôøng ñöôïc cheá taïo thaønh töøng boä, moãi boä coù nhieàu mieáng ñöïng trong caùc hoäp goã. Haõng Mitutoyo (Nhaät Baûn) cheá taïo caùc boä 2, 8, 9, 10, 16, 18, 32, 33, 46, 47, 56, 76, 87, 88, 103, 112 mieáng. Nga cheá taïo caùc boä : 4, 7, 10, 12, 19, 20, 23, 29, 38, 43, 74 83, 112 mieáng , trong ñoù boä caên maãu 83 mieáng laø boä maãu thoâng duïng nhaát.
Trong boä caên 112 mieáng cuûa haõng Mitutoyo goàm coù caùc mieáng caên coù kích thöôùc cuï theå nhö sau:
- 1 mieáng 2,0005 mm.
- 9 mieáng coù kích thöôùc töø 2,001 - 2,009mm vôùi baäc 0,001 mm.
- 49 mieáng coù kích thöôùc töø 2,01 - 2,49 mm vôùi böôùc 0,01mm.
- 49 mieáng coù kích thöôùc töø 0,5 - 24,5mm vôùi böôùc 0,5 mm
67
- 4 mieáng coù kích thöôùc töø 25 - 100mm vôùi böôùc 25 mm.
Caên maãu ñöôïc cheá taïo theo töøng caáp vaø taäp trung thaønh boä. Theo tieâu chuaån cuûa Nga, caên maãu ñöôïc phaân thaønh 4 caáp chính xaùc : 0, 1, 2,3 vaø theâm hai caáp 4, 5 cho caên maãu ñang söû duïng vaø tuøy theo ñoä sai leäch ño vaø sai leäch cuûa ñoä song song giöõa hai maët ño phaân thaønh 5 haïng : 1, 2, 3, 4, 5. Caên maãu ñöôïc cheá taïo baèng theùp, hôïp kim cöùng hoaëc baèng ceramic.
8.5.2 Caùch choïn vaø gheùp caên maãu
Khi caàn duøng caên ñeå kieåm tra moät kích thöôùc naøo ñoù tröôùc heát ta caên cöù vaøo kích thöôùc caàn kieåm tra ñeå choïn caùc mieáng caên.
Khi choïn caùc mieáng caên maãu ñeå gheùp vôùi nhau thaønh kích thöôùc caàn thieát, caàn ñaûm baûo duøng soá caên ít nhaát vaø phaûi choïn töø nhöõng mieáng caên coù kích thöôùc phaàn thaäp phaân nhoû nhaát trôû ñi.
Ví duï: Ñeå kieåm tra kích thöôùc 59,985mm ta choïn caùc mieáng caên nhö sau:
Kích thöôùc caàn gheùp: 59,985mm
Choïn mieáng caên thöù nhaát: 1,005mm
Kích thöôùc coøn laïi: 58,98mm
Choïn mieáng caên thöù hai: 1,48mm
Kích thöôùc coøn laïi: 57,5mm
Choïn mieáng caên thöù ba: 7,5mm
Kích thöôùc coøn laïi: 50,0mm
Choïn mieáng caên thöù tö: 50,0mm.
Thöû laïi: 1,005+1,48+7,5+50 = 59,985mm .
Tröôùc khi gheùp caên maãu, phaûi röõa saïch lôùp môõ treân maãu baèng eùt xaêng (loaïi xaêng traéng), duøng vaûi saïch hoaëc boâng lau saïch vaøi laàn cho tôùi khi soi ra aùnh saùng khoâng coøn thaáy veát daàu hay sôïi boâng cuûa vaûi lau. Khi gheùp, duøng tay aán cho hai maët ño cuûa hai mieáng caên dính saùt vaøo nhau, roài ñaåy cho maët naøy mieát leân maët kia, caùc mieáng caên seõ dính chaët laïi vôùi nhau thaønh moät khoái. Khi muoán laøm cho caùc mieáng caên rôøi nhau ra ta ñaåy cho hai maët ño tröôït ra khoûi nhau. Khoâng taùch chuùng ra khoûi nhau theo phöông thaúng goùc vôùi maët gheùp, vì nhö vaäy phaûi duøng moät löïc lôùn vaø deã bò tuoät tay laøm vaêng nhöõng mieáng caên ra.
Ñeå môû roäng phaïm vi söû duïng caên maãu, ngöôøi ta cheù taïo boä phuï tuøng caên maãu.
8.5.3. Caùch baûo quaûn caên maãu
Caên maãu laø moät loaïi duïng cuï ño coù ñoä chính xaùc cao neân vieäc söû duïng vaø baûo quaûn phaûi thaät chu ñaùo.
Khi söû duïng, duøng panh laáy caùc mieáng caên (hoaëc loùt vaûi ñeå laáy ra) ñaët leân moät mieáng vaûi meàm.
Chuù yù :
Khoâng sôø tay vaøo caùc maët ño cuûa caên. Nhöõng mieáng caên daøy treân 5mm ñaët treân maët beân cuûa caên maãu. Khoâng tröôït maët ño cuûa caên leân maët beân cuûa mieáng caên khaùc, neáu laøm nhö vaäy maët ño seõ bò saây saùt. Khi gheùp neân caàm caên thaáp gaàn saùt vôùi mieáng vaûi loùt treân maët baøn,
68
ñeà phoøng caên bò rôi xuoáng ñaát hoaëc baøn. Caùc caên gheùp vôùi nhau khoâng neân ñeå laâu vì nhö vaäy caùc maët ño mau ræ. Nhöõng mieáng caên chöa duøng ñeán phaûi ñeå rieâng töøng mieáng treân vaûi loùt.
Khi söû duïng xong, thaùo mieáng caên ra, duøng xaêng röûa saïch, lau khoâ, duøng buùt loâng boâi moät maøng môõ (vadôlin khoâng coù nöôùc, khoâng coù axit). Khoâng ñöôïc caàm tay tröïc tieáp vaøo caên; khi lau röûa, boâi môõ, cuõng nhö khi ñaët mieáng caên vaøo hoäp phaûi duøng vaûi boâi môõ loùt hoaëc duøng panh gaáp. Phaûi thöôøng xuyeân kieåm tra, lau röûa, boâi daøu môõ.
Hoäp caên maãu phaûi ñöôïc ñaët ôû nhöõng nôi nhieät ñoä ít thay ñoåi, khoâng ñeå nhöõng tia saùng noùng roïi vaøo; traùnh ñeå gaàn nhöõng nôi aåm, hoaëc coù hoaù chaát.
69
Hình 9.2 Ño ñoä troøn theo phöông phaùp 2 tieáp ñieåm
Chöông 9
ÑO CAÙC CHÆ TIEÂU CHAÁT LÖÔÏNG CHÍNH CUÛA CHI TIEÁT MAÙY
9.1 ÑO SAI SOÁ HÌNH DAÙNG BEÀ MAËT
9.1.1 Ño ñoä troøn (EFK)
Ñoä troøn laø chæ tieâu sai soá toång hôïp veà sai leäch hình daùng treân maët caét ngang, bao goàm caùc thoâng soá: ñoä oâvan, ñoä ña caïnh.
Coâng thöùc tính ñoä troøn: EFK = Rmax - Rmin
a. Khi chi tieát meùo vôùi soá caïnh chaün:
EFK = ( dma x – dmin)/ 2.
Khi ño, chuyeån doåi ño ñöùng yeân coøn chi tieát xoay toaøn voøng, seõ laøm toån haïi maët chuaån ño vaø ñaàu ño. Ñeå traùnh toån haïi thieát bò ño ngöôøi ta chaáp nhaän ño theo sô ñoà hình 9.1 sau:
a) b) c)
Hình 9.1 Sô ñoà ño ñoä troøn khi soá caïnh chaün.
Neáu hieäu dmax – dmin sau moät voøng quay laø ∆ vaø hieäu dmax – dmin sau khi ño moät soá ñieåm laø V, goïi heä soá phaûn aùnh ñuùng keát quaû ño laø K = V/∆ thì K = 1- 0.
Khi ño theo sô ñoà hình 9.1a thì keát quaû ño keùm tin caäy. Hôn nöõa, neáu soá caïnh n = 4, 8, 12… thì K = 0. Khi ño theo sô ñoà 9.2b thì K = 0,87 – 0,75 vôùi moïi phöông ño. Sô ñoà naøy coù theå duøng ñeå ño ñoä troøn caùc saûn phaåm coù soá caïnh n = 4, 8, 10, 14, 16…. Tröø caùc soá chaün laø boäi cuûa 3. Sô ñoà 4.2c cho heä soá K = 1 = 0,71, duøng ñeå ño caùc chi tieát coù soá caïnh n = 6.
Taêng soá ñieåm ño thì taêng ñoä tin caäy cuûa keát quaû, song khi taêng quaù 3 ñieåm thì khoâng laøm doä tin caäy taêng leân bao nhieâu maø laïi laøm phöùc taïp hoùa quaù trình ño. Sô ñoà ño cô baûn duøng ño doä troøn hai tieáp ñieåm nhö hình 9.2 :
Khi ñoù : EFK = (xmax – xmin)/2
b. Khi chi tieát coù soá caïnh leû:
70
Hình 9.3 Ño ñoä troøn soá caïnh leû theo phöông phaùp 3
tieáp ñieåm.
Caùc saûn phaåm sau maøi voâ taâm, nghieàn ñóa hay do caùc bieán daïng ñaøn hoài khi keïp ñeå gia coâng… thöôøng cho saûn phaåm bò meùo vôùi soá caïnh leõ. Ñeå ño ñoä troøn caùc chi tieát coù soá caïnh leõ caàn phaûi duøng sô ñoà ba tieáp ñieåm. Thöôøng duøng sô ñoà daïng ñoái xöùng nhö hình 9.3 :
Goùc α cuûa khoái V ñöôïc choïn theo soá caïnh meùo n.
Neáu bieân ñoä dao ñoäng cuûa chuyeån ñoåi sau moät voøng quay cuûa chi tieát laø S= xmax – xmin thì ñoä troøn:
Vôùi : k
xx
k
SEFK minmax −
==
k: heä soá phaûn aùnh ñoä meùo
Laáy daáu “+” khi sô ñoà coù ba tieáp ñieåm khoâng cuøng phía
Laáy daáu “_” khi sô ñoà coù ba tieáp ñieåm cuøng phía.
9.1.2 Ño ñoä truï (EFZ)
Ñoä truï laø sai leäch lôùn nhaát giöõa beà maët thöïc ñeán maët truï aùp. Maët truï aùp laø maët truï lyù thuyeát bao laáy maët truï thöïc.
Ñoä truï laø chæ tieâu sai soá toång hôïp veà sai leäch hình daùng treân maët caét doïc, bao goàm: ñoä coân, ñoä phình thaét, cong truïc… vaø treân maët caét ngang nhö ñoä troøn.
Coâng thöùc toång quaùt tính ñoä truï:
Dmax : ñöôøng kính maët truï ngoaïi tieáp.
Dmin : ñöôøng kính maët truï noïi tieáp vôùi beà maët thöïc, ñoàng taâm vôùi maët truï aùp.
a. Ño ñoä coân
Ñoä coân tuyeät ñoái baèng hieäu hai ñöôøng kính ño taïi hai thieát dieän caùch nhau moät khoaûng L. Ñoä coân töông ñoái baèng hieäu noùi treân chia cho L. Trò soá L laáy theo ñieàu kieän kyõ thuaät cuûa saûn phaåm. Sau khi quy ñònh chieàu daøi kieåm tra, trò soá ñoä coân ñöôïc cho thaønh ñoä coâ tuyeät ñoái. Nhö theá vieäc kieåm tra, ghi nhaän keát quaû vaø phaân ñònh keát quaû seõ deã daøng hôn. Sô ñoà ño nhö hình veõ 9.4.
Ñeå loaïi tröø aûnh höôûng cuûa sai soá chuaån, neân ño d1 ôû ñaàu A roài trôû ñaàu chi tieát ñeå ño ñöôøng kính d2. Sai leäch chæ thò giöõa hai laàn ño laø S. Ñoä coân ño ñöôïc phuï thuoäc vaøo S vaø heä soá aûnh höôûng cuûa chuaån ño.
n
00 360
180 −=α
1
2sin
1±=
αk
2
minDDEFZ maX −
=
71
Hình 9.4 Ño ñoä coân.
b. Ño ñoä phình thaét
Ta duøng sô ñoà ño ñöôøng kính ñeå ño ñoä phình thaét. Vieäc ño ñöôïc tieán haønh treân suoát chieàu daøi chi tieát ñeå tìm dmax vaø dmin. Ñeå ñôn giaûn cho quaù trình ño ngöôøi ta bieán quaù trình ño lieân tuïc thaønh vieäc ño caùc ñöôøng kính taïi caùc ñieåm döï ñoùan treân cuøng moät maët phaúng qua truïc.
Hình 9.5 Ño ñoä phình thaét.
c. Ño ñoä cong truïc
Vieäc ño ñoä cong truïc thöïc chaát laø xaùc ñònh ñoä ñoái xöùng cuûa caùc ñieåm treân beà maët thöïc quanh ñöôøng taâm lyù töôûng, taïo bôûi ñöôøng noái taâm cuûa hai thieát dieän caùch nhau chieàu daøi chuaån kieåm tra. Thöôøng chieàu daøi chuaån ñöôïc ghi saün trong yeâu caàu kyõ thuaät hoaëc höôùng daãn kieåm tra. Neáu trong yeâu caàu kyõ thuaät khoâng ghi roõ chieàu daøi chuaån thì phaûi kieåm tra treân toøan chieàu daøi chi tieát. Neáu khoâng coù ñoät bieán veà maët keát caáu thì taïi ñieåm giöõa cuûa chi tieát coù ñoä cong truïc lôùn nhaát.
72
Hình 9.7 Ño ñoä thaúng.
Hình 9.8 Ño ñoä phaúng.
Hình 9.6 Sô ñoà ño ñoä cong truïc.
Chuyeån vò cuûa ñaàu ño S = xmax – xmin ñöôïc ño sau moät voøng quay cuûa chi tieát. Khi ño treân chuaån phaúng thì ∆cg = S. Khi ño treân hai khoái V ngaén vaø treân hai muõi taâm thì ∆cg = S/2.
9.1.3 Ño ñoä thaúng (EFL)
Ñoä thaúng laø sai leäch lôùn nhaát giöõa ñöôøng thaúng thöïc vaø ñöôøng thaúng aùp. Ñeå ño ñoä thaúng ngöôøi ta dòch chuyeån chuyeån ñoåi ño theo phöông cuûa ñöôøng aùp, chuyeån vò cuûa ñaàu ño dòch chuyeån theo phöông phaùp tuyeán cuûa ñöôøng aùp:
EFL = xmax – xmin
9.1.4 Ño ñoä phaúng (EFE)
Ñoä phaúng laø khoaûng caùch lôùn nhaát töø beà maët thöïc ñeán beà maët aùp, ño theo phöông phaùp tuyeán vôùi maët aùp.
Ñeå ño ñoä phaúng ngöôøi ta dòch chuyeån chuyeån ñoåi ño theo maët phaúng chuaån song song vôùi maët aùp. Chuyeån vò cuûa ñaàu ño dòch chuyeån theo phöông phaùp tuyeán vôùi maët aùp.
Thoâng thöôøng vieäc ño ñöôïc ñi theo töøng tuyeán.
Trong moãi tuyeán raø seõ coù chæ thò ximax , ximin.
Keát quûa ño ñoä phaúng :
EFE = max ximax – min ximin
i,k: teân tuyeán raø
Caùc maët phaúng daãn höôùng nhö baøn ño, maët phaúng ñeå tröôït baøn xe dao… ngöôøi ta baèng oáng nhoøm töï chuaån.
Caùc maët phaúng vaø ñoä chính xaùc cao ngöôøi ta duøng baûn phaúng song song ñeå kieåm tra.
73
9.2 ÑO SAI SOÁ VEÀ VÒ TRÍ TÖÔNG ÑOÁI
9.2.1 Ño ñoä song song
Ñoä song song laø sai leäch khoaûng caùch lôùn nhaát cuûa hai yeáu toá (ñöôøng hay maët) treân chieàu daøi chuaån kieåm tra.
Ñoä song song giöõa caùc maët phaúng, maët phaúng vôùi ñöôøng taâm loã, taâm truïc hoaëc giöõa caùc ñöôøng vôùi nhau ñöôïc ño theo phöông phaùp raø hoaëc ño treân chieàu daøi chuaån. Thöôøng coù theå duøng caùc duïng cuï ño ñoä daøi vaïn naêng ñeå ño. Khi ño, duïng cuï ño ñöôïc daãn tröôït theo yeáu toá chuaån, ñaàu ño raø treân yeáu toá töï do. Ñoä chính xaùc cuûa pheùp ño phuï thuoäc vaøo ñoä chính xaùc daãn tröôït chuaån.
c)
Hình 9.9 Sô ñoà ño ñoä song song.
9.2.2 Ño ñoä vuoâng goùc
Ñoä vuoâng goùc ñöôïc ñònh nghóa laø sai leäch goùc giöõa hai yeáu toá (ñöôøng thaúng hay maët phaúng) so vôùi goùc vuoâng.
Ñoä vuoâng goùc giöõa caùc maët, giöõa ñöôøng vaø maët, giöõa caùc ñöôøng vôùi nhau ñöôïc ño theo phöông phaùp raø. Khi ñoù, chuyeån ñoäng raø tröôït chuaån phaûi vuoâng goùc vôùi maët chuaån. Ñoä chính xaùc cuûa keát quaû ño phuï thuoäc vaøo ñoä vuoâng goùc vôùi chuyeån ñoäng raø vôùi maët chuaån.
74
Hình 9.10 Sô ñoà ño ñoä vuoâng goùc.
9.2.3 Ño ñoä ñoàng truïc vaø ñoä ñaûo höôùng taâm
Ñoä ñoàng truïc laø khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa truïc caàn ñöôïc xaùc ñònh vaø truïc ñöôïc duøng laøm yeáu toá chuaån, ño treân chieàu daøi kieåm tra.
Hình 9.11 Sô ñoà ño ñoä ñoàng truïc.
a) b)
c) d)
Hình 9.12 Sô ñoà ño ñoä ñaûo höôùng taâm.
75
Trong tröôøng hôïp caùc truïc coù tieát dieän troøn, chi tieát coù theå quay quanh ñöôøng taâm, ngöôøi ta duøng khaùi nieäm ñoä ñaûo, ñoù laø sai leäch giöõa khoaûng caùch lôùn nhaát vaø nhoû nhaát keå töø thieát dieän thöïccuûa beà maët chi tieát ño ñeán tieát dieän quay quanh truïc chuaån, ño treân thieát dieän vuoâng goùc vôùi truïc quay. Do ñoù chæ tieán haønh ño ñoä ñoàng truïc khi chi tieát coù thieát dieän khoâng troøn vaø noùi chung khoâng theå thöïc hieän chuyeån ñoäng quay quanh taâm ñöôïc. Caùc tröôøng hôïp cho pheùp coù theå quay quanh truïc ngöôøi ta duøng phöông phaùp ño ñoä ñaûo, chæ soá ño phaùt hieän laø ñoä ñaûo lôùn gaáp hai laàn ñoä ñoàng truïc, keát quaû ño chính xaùc hôn.
9.2.4 Ño ñoä ñaûo höôùng truïc
Ñoä ñaûo höôùng truïc laø hieäu giöõa khoaûng caùch lôùn nhaát vaø nhoû nhaát keå töø thieát dieän thöïc cuûa maët ño ñeán maët phaúng vuoâng goùc vôùi truïc chuaån.
Ñoä ñaûo höôùng truïc laø chæ tieâu thöôøng ghi cho maët ñaàu chi tieát neân coøn goïi laø ñoä ñaûo maët ñaàu. Khaùi nieäm ñoä ñaûo maët ñaàu chæ toàn taïi khi chi tieát coù theå quay quanh truïc cuûa noù. Trò soá ñoä ñaûo phaûn aùnh hai laàn trò soá ñoä vuoâng goùc cuûa maët ñaàu vôùi truïc quay.
a) b) c)
Hình 9.13 Sô ñoà ño ñoä ñaûo höôùng truïc.
9.2.5 Ño ñoä ñoái xöùng
Ñoä ñoái xöùng laø sai leäch khoûang caùch giöõa maët caàn xaùc ñònh vôùi maët phaúng hay ñöôøng thaúng ñoái xöùng cuûa yeáu toá chuaån.
Thoâng thöôøng caùc maët phaúng hay ñöôøng thaúng duøng laøm taâm ñoái xöùng laø maët hay ñöôøng aûo. Khi gaëp yeáu toá chuaån laø maët aûo thì ta phaûi chuyeån ra maët thaät.
Hình 9.14 Sô ñoà ño ñoä ñoái xöùng.
9.3 ÑO CAÙC THOÂNG SOÁ CHI TIEÁT REN
9.3.1 Ño ñöôøng kính trung bình cuûa ren
1. Ño baèng ñaàu ño phuï
76
Hình 9.15 Ño baèng ñaàu ño phuï.
Tuøy theo phaïm vi kích thöôùc, ñaëc bieät laø böôùc ren, goùc ren, ngöôøi ta cheá taïo ra caùc caëp ñaàu ño phuï. Ñaàu ño phuï bao goàm moät ñaàu coân vaø moät ñaàu mang raõnh V, sao cheùp laïi raõnh ren vaø raêng ren.
Caëp ñaàu ño phuï ñöôïc laép vaøo caùc ñaàu ño daïng hai tieáp ñieåm nhö pan me, maùy ño chieàu daøi… Phöông phaùp naøy chæ duøng ñeå ño caùc ren coù profile ñoái xöùng.
2. Ño baèng daây ño
Vieäc ño baèng daây ño nhaèm bieán vieäc ño kích thöôùc d2 cuûa maët ren thaønh vieäc ño kích thöôùc thaúng thoâng thöôøng. Treân caùc duïng cuï vaø maùy ño chieàu daøi coù theå gaù caùc daây ño ñeå ñoâ ñöôøng kính trung bình cuûa ren. Coù nhieàu phöông phaùp ño, nhöng phoå bieán nhaát laø phöông phaùp ño ba daây.
2cot..
2
1
2sin
112
α
αgpdMd +
+−=
Vôùi ren heä meùt, α = 600, ta coù :
d2 = M - 3d + 0,866p
Vôùi ren khoâng ñoái xöùng :
( )γβ
γβ
γβ
γβ
+
⋅+
+
−
+−=sin
coscos
2sin
2cos
12 pdMd
Trong caùc coâng thöùc treân p laø trò soá böôùc ren, β vaø γ laø goùc nöûa profile traùi vaø phaûi.
Hình 9.16 Sô ñoà ño ñöôøng kính trung bình ren baèng 3 daây ño.
Ñeå taêng ñoä chính xaùc khi ño, tieáp ñieåm cuûa daây ño neân naèm quanh ñöôøng trung bình, do ñoù ñöôøng kính daây ño ñöôïc choïn baèng :
77
2cos2
α
pd =
Ngoaøi hai phöông phaùp treân ngöôøi ta coøn duøng phöông phaùp chieáu hình treân caùc maùy ño hieån vi vaø chieáu hình.
9.3.2 Ño goùc nöûa profile ren
Profile thöïc cuûa ren vaø vò trí töông ñoái cuûa noù so vôùi ñöôøng taâm xaùc ñònh bôûi sai soá goù nöûa profile δβ vaø δγ. Sai soá goùc nöûa profile chuû yeáu do sai soá goùc dao caét, gaù dao khoâng vuoâng goùc vôùi truïc taâm, dao bò moøn khoâng ñeàu… gaây ra. Cho neân sai soá goùc nöûa profile ñaëc tröng cho hình daùng vaø vò trí töông ñoái cuûa profile raêng vôùi trucï taâm. Sai soá goùc nöûa profile ñöôïc tính:
)(2
1
2
γβα δδδ +=
Thoâng thöôøng goùc nöûa profile ñöôïc ño baèng phöông phaùp chieáu hình treân kính hieån vi duïng vuï, hieån vi vaïn naêng, maùy chieáu nhôø thò kính goùc hoaëc baøn quay ño goùc. Vôùi chi tieát ren coù kích thöôùc lôùn lôùn coù theå duøng thöôùc ño goùc cô khí, quang hoïc… ñeå ño.
9.3.3 Ño böôùc ren
Sai leäch böôùc ren ñaùnh giaù chæ tieâu ñoäng hoïc cuûa chi tieát. Böôùc ren laø moät trong ba chæ tieâu cô baûn tham gia vaøo kích thöôc laép gheùp. Vì vaäy vieäc ño böôùc ren cuõng nhö sai leäch ñöôøng vít laø raát quan troïng, ñaëc bieät laø ñoái vôùi calip ren, duïng cuï caét ren, ren ño, ren ñieàu chænh teá vi, ren vít me…
Ño böôùc ren thöôøng ñöôïc ño theo phöông phaùp giaùn ñoaïn töøng böôùc leû hoaëc böôùc tích luõy ñeå xaùc ñònh sai leäch böôùc. Vieäc ño böôùc giaùn ñoaïn coù theå thöïc hieän nhôø caùc duïng cuï ño böôùc chuyeân duøng hoaëc ño theo phöông phaùp chieáu hình cuøng moät laàn khi ño d2 vaø α/2 treân kính hieån vi duïng cuï, maùy chieáu hình…
9.4 ĐO NHÁM BỀ MẶT
Ñoä nhaùm beà maët laø chæ tieâu chaát löôïng quan troïng cuûa chi tieát maùy. Ñoä nhaùm aûnh höôûng khoâng nhöõng tôùi tính choáng moøn, choáng aên moøn hoùa hoïc, tôùi ñaëc tính moái laép maø coøn aûnh höôûng tôùi ñoä chính xaùc khi ño kích thöôc chi tieát.
Ñoä nhaùm beà maët thöôøng ñöôïc ñaùnh giaù qua hai thoâng soá Ra vaø Rz.
Chæ tieâu Ra ñöôïc duøng khi coù phöông tieän ño tieáp xuùc, ñaàu doø doø lieân tuïc treân beà maët chi tieát . Hình veõ sau ñaây moâ taû sô ñoà maùy ño kieåu doø profile.
Hình 9.17
78
Ñaàu doø 1 mang muõi doø kim cöông ñöôïc gaén vôùi phaàn öùng cuûa chuyeån ñoåi ñieän caûm. Ñaàu doø ñöôïc raø theo tuyeán vuoâng goùc vôùi veát gia coâng. Söï thay ñoåi cuûa chieàu cao nhaùm, qua chuyeån ñoåi ño ñöôïc bieán thaønh söï thay ñoåi cuûa ñieän aùp ra. Sau khi ñöôïc khueách ñaïi, tín hieäu ño ñöôïc ñöa vaøo boä chæ thò 6 hoaëc boä töï ghi 7.
Tuøy theo ñoä lôùn cuûa Ra maø ngöôøi ta choïn kim doø coù baùn kính goùc löôïn khaùc nhau. Löïc ño ñöôïc choïn theo ñieàu kieän vaät lieäu chi tieát vaø caáu taïo cuûa kim. Kim thöôøng ñöôïc cheá taïo daïng coân hoaëc choùp laêng truï coù baùn kính goùc löôïn ôû ñaàu doø töø 0,2 – 20 µm baèng kim cöông, hôïp kim cöùng.
Chæ tieâu Rz ñöôïc duøng khi coù phöông tieän ño ñieåm baèng phöông phaùp maët caét aùnh saùng hay giao thoa.
Nguyeân lyù cuûa phöông phaùp maët caét aùnh saùng laø neáu ta duøng moät daûi aùnh saùng heïp chieáu leân moät beà maët coù nhieàu baäc thì veát saùng hieän leân maët baäc seõ bò gaõy theo maët baäc. Sô ñoà nguyeân lyù nhö sau :
Hình 9.18
Heä chieáu saùng I coù nhieäm vuï taïo aûnh chaén saùng coù daïng hình chöõ nhaät heïp leân maët chi tieát caàn ño döôùi daïng moät veát saùng moûng nhö moät laùt caét. Veát saùng ñöôïc chieáu vuoâng goùc vôùi beà veát gia coâng, noù seõ bò beõ gaõy theo daïng caùc nhaáp nhoâ vaø ñeå ño ñöôïc deã daøng heä II laø heä hieån vi ño löôøng coù nhieäm vuï khueách ñaïi caùc nhaáp nhoâ do veát gia coâng gaây ra. Ñeå quan saùt hình daùng nhaáp nhoâ vaø taïo aûnh cuûa noù leân tieâu dieän cuûa thò kính, taïi ñaây ngöôøi ta ñaët moät heä thoáng ño goïi laø thò kính pan me ñeå xaùc ñònh ñoä lôùn cuûa caùc nhaáp nhoâ. Do ñaëc ñieåm cuûa phöông phaùp, ngöôøi ta buoäc phaûi thöïc hieän tia chieáu nghieâng moät goùc α so vôùi phöông thaúng ñöùng, vì theá khi ta quan saùt aûnh nhaáp nhoâ khoâng phaûi laø aûnh cuûa H maø laø L, L = H/sinα.
Chuyeån vò treân pan me seõ öùng vôùi chieàu cao thöïc cuûa nhaáp nhoâ :
Rz = L*/2β
Vôùi : L* - ñoä lôùn cuûa aûnh nhaáp nhoâ, ñöôïc ñoïc theo soá vaïch cuûa pan me.
β - Ñoä khueáh ñaïi aûnh cuûa heä II.
Phöông phaùp naøy chæ duøng ñeå ño caùc kích thöôc teá vi töø 2 – 80 µm
Phöông phaùp vaân giao thoa duøng ño caùc kích thöoùc teá vi trong khoaûng Rz = 0,05 – 1,6 µm (beà maët chi tieát sau maøi nghieàn, maøi sieâu tinh…).
Ño theo Rz laø vieäc ño moät soá ñieåm rôøi raïc. Vieäc ño nhö vaäy khoù ñaùnh giaù ñuùng chaát
79
löôïng beà maët, nhaát laø vôùi caùc phöông phaùp gia coâng coù veát khoâng ñeàu, veát roái… Vieäc ño theo Rz khoâng laøm toån haïi beà maët ño, coù theå thöïc hieän nhanh choùng, thích hôïp vôùi vieäc ño leû, thaên doø, khoâng yeâu caàu veà naêng suaát vaø chæ deã thöïc hieän khi ño caùc beà maët nboaøi.
Trong kyõ thuaät hôn thöôøng duøng chæ tieâu Ra hôn vì noù phaûn aùnh chính xaùc hôn veà chaát löôïng beà maët (phaûn aùnh ñöôïc chieàu cao nhaùm vaø daïng nhaùm). Hôn nöõa vôùi thieát bò ño Ra coù theå ño ñöôïc beà maët trong, naêng suaát cao Tuy vieäc ñieàu chænh maùy khaù phöùc taïp, coù sai soá do löïc ño.
9.5 PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑOÄ CÖÙNG BEÀ MAËT
Ñoä cöùng cuûa kim loaïi laø khaû naêng choáng laïi söï xaâm nhaäp cuûa vaät theå khaùc cöùng hôn noù.
Ñoä cöùng laø moät chæ tieâu chaát löôïng beà maët quan troïng, noù aûnh höôûng nghieâm troïng tôùi ñoä beàn cuûa chi tieát.
Tuøy theo ñoä cöùng cuûa vaät lieäu maø vieäc ño ñoä cöùng ñöôïc tieán haønh theo caùc phöông phaùp khaùc nhau. Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä cöùng kim loaïi baèng taûi troïng tónh laø phöông phaùp ño tieâu chuaån vaø thöôøng duøng nhaát.
Nguyeân taéc chung cuûa phöông phaùp laø döôùi aùp löïc P xaùc ñònh, moät muõi thöû baèng vaät lieäu choïn tröôùc coù hình daùng, kích thöôùc nhaát ñònh, coù theå thaâm nhaäp vaøo beà maët cuûa vaät thöû moät chieàu saâu bao nhieâu tuøy thuoäc vaøo ñoä cöùng cuûa noù.
9.5.1 Phöông phaùp ño ñoä cöùng Brinell
Muõi thöû trong phöông phaùp naøy laø vieân bi caàu baèng theùp ñaõ ñöôïc nhieät luyeän. Döôùi taùc duïng cuûa taûi trong P, vieân bi seõ luùn saâu vaøo maãu thöû moät khoaûng t. Trò soá ñoä cöùng HB ñöôïc xaùc ñònh baèng aùp löïc trrung bình bieåu thò baèng Niutôn treân 1 mm2 dieän tích maët caàu cuûa veát loõm ñeå laïi.
HB = P/F = P/π.D.t
Thay t bôûi D vaø d ta ñöôïc :
22(.
2
dDDD
PHB
−−=
π
Phöông phaùp naøy chæ duøng khi ñoä cöùng cuûa vaät lieäu döôùi 450 HB, vôùi vaät lieäu cöùng hôn, sai soá ño seõ lôùn.
9.5.2 phöông phaùp ño ñoä cöùng Rockwell
Ñeå xaùc ñònh ñoä cöùng cuûa chi tieát sau khi nhieät luyeän hoaëc baèng hôïp kim cöùng, ngöôøi ta duøng muõi thöû coân baèng kim cöông coù goùc ñænh laø 1200, baùn kính goùc löôïn ôû ñænh ρ = 0,2 ± 0,005 mm.
Taûi troïng taùc duïng ñöôïc chia laøm hai laàn noái tieáp. Taûi troïng ban ñaàu neân 100N, coøn taûi troïng toång coäng laø 600 hoaëc 1500 N tuøy theo thang chia.
Quaù trình thöû nhö sau: Ban ñaàu duøng taûi sô boä P0 = 100 N, muõi thöû luùn saâu vaøo vaät lieäu moät ñoaïn ho khoâng ñaùng keå. Tieáp tuïc taêng taûi troïng ñeán P = P0 + P1, muõi thöû luùn saâu vaøo moät
Hình 9.19
80
ñoaïn h1. Sau ñoù ruùt taûi P1, coøn laïi taûi P0 thì chieàu saâu veát luùn coøn laïi laø h ñaëc tröng cho ñoä cöùng cuûa vaät lieäu.
Hình 9.20
Tuøy theo toång taûi troïng laø 600 N, 1000 N hay 1500 N maø ngöôøi ta phaân ñoä cöùng Rockwell ra ba thang A, B, C. Ñoä cöùng Rockwell tính theo coâng thöùc :
Khi ño theo thang A vaø C :
HR = 100 – c
Vôùi c = (h – h0)/0,002
Trong ñoù 0,002 laø trò soá tính theo mm ñöôïc coi laø ñôn vò dòch chuyeån theo chieàu truïc cuûa muõi thöû vaø laø ñôn vò ñoä cöùng quy öôùc.
Thoâng thöôøng caùc chi tieát maùy ñöôïc ño theo ñoä cöùng HRC.
Ñoái vôi vaät lieäu meàm thì ngöôøi ta thay muõi kim cöông bang vieân bi theùp toâi coù ñöôøng kính 1,588 mm. Vieân bi ñöôïc aán vôùi taûi ban ñaàu laø 100 N, taûi toång coäng laø 1000 N. Khi ño theo thang B thì :
HB = 100 – c
9.5.3 Phöông phaùp ño ñoä cöùng Wikker
Hình 9.21
Muõi thöû trong phöông phaùp naøy laø muõi hình thaùp, boán caïnh ñeàu, coù kích thöôc tieâu chuaån, ñaùy vuoâng vaø goùc ôû ñænh laø 136 ± 30’ baèng kim cöông.
Muõi thöû ñöôïc aán vaøo vaät lieäu vôùi caùc taûi troïng : 50, 100, 200, 300, 500, 1000N.
Veát loõm cuûa muõi thöû ñeå laïi treân vaät lieäu ñöôïc ño theo chieàu daøi ñöôøng cheùo ñaùy hình vuoâng. Trò soá ñoä cöùng ñöôïc tính nhö sau :
81
228544,12
sin.2
d
P
d
P
HV ==
α
Trong ñoù : P – Taûi troïng treân muõi thöû, N.
D – Trò soá trung bình hai ñöôøng cheùo veát loõm, mm
α = 1360 : goùc hôïp bôûi hai caïnh ñoái dieän caét nhau taïi ñænh thaùp.
Trò soá HV ñöôïc ghi cuøng vôùi taûi troïng vaø thôøi gian thöû.
Phöông phaùp ño naøy ñöôïc duøng ñeå ño ñoä cöùng kim loaïi cöùng cuõng nhö meàm vôùi chieàu daøy 0,2 mm.
82
BÀI TẬP
Cho chi tiết với yêu cầu kỹ thuật như hình vẽ. Hãy lập phương án kiểm tra chi tiết trên với các
nội dung sau: Sơ đồ đo, dụng cụ đo, mô tả trình tự các bước đo.
a) b)
c) d)
e)
83
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hoàng Xuân Nguyên. Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật. Nhà xuất bản Giáo dục, 1994.
2. Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Cẩm Tú. Kỹ thuật đo lường kiểm tra trong
chế tạo cơ khí. NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2001.
3. Ninh Đức Tốn. Dung sai và lắp ghép. Nhà xuất bản Giáo dục, 2000.
4. Georg Henzold, Geometrical Dimensioning and Tolerancing for Design, Manufacturing and Inspection, Elsevier Ltd., 2006.
