Tại sao lại có khái niệm dung nạp và phù hợp? Tất cả các sản phẩm được sản xuất, dù sử dụng thiết bị tinh vi đến đâu, dù nỗ lực đến đâu, thì kích thước và hình dạng của chúng cũng không thể hoàn toàn phù hợp với các giá trị lý thuyết. Đây là khoảng cách giữa lý tưởng và thực tế!
Vì vậy, làm thế nào để đáp ứng các yêu cầu thay thế lẫn nhau của các bộ phận? Điều đó có nghĩa là, trong số các bộ phận hoặc bộ phận có cùng thông số kỹ thuật, bất kỳ bộ phận nào trong số chúng đều có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất đã chỉ định mà không cần lựa chọn hoặc sửa đổi bổ sung. Điều này yêu cầu kích thước của các bộ phận được sản xuất phải nằm trong phạm vi dung sai cho phép.
01
Thuật ngữ liên quan đến khoan dung
Trong quá trình xử lý các bộ phận, do ảnh hưởng của độ chính xác của máy công cụ, độ mòn của dụng cụ, lỗi đo lường, v.v., không thể xử lý kích thước của các bộ phận một cách chính xác tuyệt đối. Để đảm bảo khả năng hoán đổi cho nhau, lỗi xử lý của kích thước bộ phận phải được giới hạn trong một phạm vi nhất định và phải chỉ định lượng thay đổi về kích thước.
1) Kích thước cơ bản
Theo yêu cầu về sức mạnh và kết cấu của bộ phận, kích thước được xác định trong quá trình thiết kế.
2) Kích thước thực tế
Kích thước thu được bằng cách đo.
3) Kích thước giới hạn
Hai giá trị giới hạn cho sự thay đổi kích thước cho phép. Nó được xác định dựa trên kích thước cơ bản. Giá trị lớn hơn trong hai giá trị giới hạn được gọi là kích thước giới hạn tối đa; cái nhỏ hơn được gọi là kích thước giới hạn tối thiểu.
4) Độ lệch kích thước (gọi tắt là độ lệch)
Hiệu đại số của một thứ nguyên trừ đi thứ nguyên cơ sở của nó. Độ lệch kích thước là:
Độ lệch trên=kích thước giới hạn tối đa - kích thước cơ bản
Độ lệch thấp hơn=kích thước giới hạn tối thiểu - kích thước cơ bản
Độ lệch trên và dưới được gọi chung là độ lệch giới hạn và độ lệch trên và dưới có thể dương, âm hoặc bằng không.
Tiêu chuẩn quốc gia quy định tên mã của độ lệch trên của lỗ là ES, tên mã của độ lệch dưới của lỗ là EI; tên mã của độ lệch trên của trục là es và tên mã của độ lệch dưới của trục là ei.
▲ Sơ đồ vùng dung sai
5) Dung sai kích thước (gọi tắt là dung sai)
Số lượng thay đổi kích thước cho phép.
Dung sai kích thước=kích thước giới hạn tối đa - kích thước giới hạn tối thiểu
= độ lệch trên - độ lệch dưới
Do kích thước giới hạn tối đa luôn lớn hơn kích thước giới hạn tối thiểu, tức là độ lệch trên luôn lớn hơn độ lệch dưới, nên dung sai kích thước phải là giá trị dương.
6) Sơ đồ đường 0, vùng PR và vùng dung sai
Đường zero là một đường tham chiếu được sử dụng để xác định độ lệch trong sơ đồ vùng dung sai, nghĩa là đường độ lệch bằng không. Thông thường dòng số 0 đại diện cho kích thước cơ bản. Đánh dấu "0", " dấu cộng ", "-" ở đầu bên trái của đường 0, độ lệch phía trên đường 0 là dương; độ lệch dưới đường zero là âm. Vùng dung sai là vùng được xác định bởi hai đường thẳng biểu thị độ lệch trên và dưới. Độ rộng và vị trí của vùng dung sai là hai yếu tố cấu thành vùng dung sai.
7) Dung sai tiêu chuẩn và cấp dung sai tiêu chuẩn
Dung sai tiêu chuẩn là bất kỳ dung sai nào được liệt kê trong tiêu chuẩn quốc gia để xác định kích thước của vùng dung sai. Lớp dung sai tiêu chuẩn là lớp xác định mức độ chính xác của kích thước. Dung sai tiêu chuẩn được chia thành 2 cấp 0, cụ thể là IT01, IT0, IT1~IT18, đại diện cho dung sai tiêu chuẩn và các chữ số Ả Rập đại diện cho cấp dung sai tiêu chuẩn, trong đó cấp IT01 là cao nhất, các cấp lần lượt được hạ xuống và Điểm IT18 là thấp nhất. Đối với một kích thước cơ bản nhất định, cấp dung sai tiêu chuẩn càng cao thì giá trị dung sai tiêu chuẩn càng nhỏ và độ chính xác của kích thước càng cao.
8) Sai lệch cơ bản
Nó được sử dụng để xác định độ lệch trên hoặc dưới của vùng dung sai so với vị trí đường 0. Nói chung, nó đề cập đến độ lệch gần với đường zero. Khi vùng dung sai nằm trên đường 0, độ lệch cơ bản là độ lệch thấp hơn. Khi vùng dung sai nằm dưới đường 0, độ lệch cơ bản là độ lệch trên.
Theo nhu cầu thực tế, tiêu chuẩn quốc gia quy định 28 độ lệch cơ bản khác nhau cho lỗ và trục tương ứng, như trong hình bên dưới. Các giá trị sai lệch cơ bản của lỗ và trục có thể được tìm thấy từ các bảng liên quan.
▲ Chuỗi độ lệch cơ bản
Có thể thấy từ hình trên rằng:
1) Mã độ lệch cơ bản được biểu thị bằng các chữ cái Latinh, chữ in hoa biểu thị mã độ lệch cơ bản và chữ thường biểu thị mã độ lệch cơ bản của trục. Vì độ lệch cơ bản chỉ được sử dụng để biểu thị kích thước của vùng dung sai trong hình, nên một đầu của vùng dung sai được vẽ dưới dạng lỗ.
2) Độ lệch từ A~H là độ lệch dưới, J~ZC là độ lệch trên và độ lệch trên và dưới của JS lần lượt là cộng với IT/2 và -IT/2.
3) Độ lệch cơ bản của trục là độ lệch trên của a~h, độ lệch dưới của j~zc, và độ lệch trên và dưới của js lần lượt là cộng với IT/2T và -IT/2. Một sai lệch khác của lỗ và trục có thể được tính từ sai lệch cơ bản và dung sai tiêu chuẩn.
02
điều khoản liên quan
Trong lắp máy, quan hệ giữa miền dung sai của lỗ và trục có cùng kích thước cơ bản và kết hợp với nhau được gọi là độ ăn khớp. Do sự khác biệt về kích thước thực tế của lỗ và trục, hiện tượng "vỡ" hoặc "nhiễu" có thể xảy ra sau khi lắp ráp. Trong sự ăn khớp giữa lỗ và trục, chênh lệch đại số thu được bằng cách trừ kích thước của trục khỏi kích thước của lỗ sẽ dương khi nó dương và khi âm, đó là giao thoa.
(1) Các hình thức phối hợp
Sự phù hợp được chia thành ba loại theo khoảng cách hoặc sự can thiệp của chúng:
hình ảnh
1) Giải phóng mặt bằng phù hợp
Vùng dung sai của lỗ nằm trên vùng quan hệ công chúng của trục, và bất kỳ cặp lỗ nào và trục khớp sẽ trở nên ăn khớp với khe hở (bao gồm cả khe hở tối thiểu bằng 0), như thể hiện trong Hình a ở trên.
2) Phù hợp với nhiễu
Vùng dung sai của lỗ nằm dưới vùng dung sai của trục và bất kỳ cặp lỗ và trục nào được khớp với nhau như một khớp có độ cản trở (bao gồm cả khe hở tối thiểu bằng 0), như thể hiện trong Hình b ở trên.
3) Trang bị quá mức
Vùng dung sai của lỗ trùng với vùng dung sai của trục và bất kỳ cặp lỗ nào và trục đều khớp với nhau, có thể có khe hở hoặc khớp gây nhiễu, như minh họa trong Hình c ở trên.
(2) Phối hợp hệ thống điểm chuẩn
Tiêu chuẩn quốc gia quy định hai hệ thống điểm chuẩn, như thể hiện trong hình bên dưới.
hình ảnh
▲ Hai hệ thống điểm chuẩn
1) hệ thống lỗ cơ sở
Sai lệch cơ bản là một hệ thống trong đó vùng dung sai của một lỗ nhất định và vùng dung sai của trục có độ lệch cơ bản tạo thành một loại hợp tác, như thể hiện trong hình a. Điều đó có nghĩa là, vị trí của vùng dung sai của lỗ được cố định trong khớp có cùng kích thước cơ bản và các khớp khác nhau có được bằng cách thay đổi vị trí của vùng dung sai của trục. Lỗ được tạo bởi lỗ cơ sở được gọi là lỗ tham chiếu. Tiêu chuẩn quốc gia quy định rằng độ lệch thấp hơn của lỗ tham chiếu bằng 0 và "H" là mã độ lệch cơ bản của lỗ tham chiếu.
2) Hệ thống trục cơ sở
Sai lệch cơ bản là một hệ thống trong đó miền dung sai của một trục nhất định và miền dung sai của các lỗ có các sai lệch cơ bản khác nhau tạo thành một hệ thống các khớp khác nhau, như thể hiện trong Hình b. Điều đó có nghĩa là, vị trí của vùng dung sai của trục được cố định trong khớp có cùng kích thước cơ bản và các khớp khác nhau có được bằng cách thay đổi vị trí của vùng dung sai của lỗ. Lỗ được tạo ở tâm của trục cơ sở được gọi là ống bọc trục tham chiếu. Tiêu chuẩn quốc gia quy định rằng độ lệch trên của trục tham chiếu bằng 0 và "h" là mã độ lệch cơ bản của trục tham chiếu.
Có thể thấy từ biểu đồ chuỗi độ lệch cơ bản rằng:
Trong hệ thống lỗ cơ sở, lỗ tham chiếu H khớp với trục, a~h (tổng cộng 11 loại) được sử dụng để lắp khe hở; j~n (tổng cộng 5 loại) chủ yếu được sử dụng cho sự vừa vặn quá mức; (n, p, r có thể là khớp quá mức hoặc khớp nhiễu); p~zc (tổng cộng 12 loại) chủ yếu được sử dụng để lắp ghép nhiễu.
Trong hệ thống trục cơ bản, trục tham chiếu h khớp với lỗ, A~H (tổng cộng 11 loại) được sử dụng để lắp khe hở; J~N (tổng cộng 5 loại) chủ yếu được sử dụng để vừa vặn quá mức; (N, P, R có thể quá khít hoặc quá khít); P~ZC (tổng cộng 12 loại) chủ yếu được sử dụng để lắp ghép nhiễu.
03
dung sai hình dạng
Dung sai hình dạng đề cập đến tổng số biến thể được cho phép bởi hình dạng của một yếu tố thực tế duy nhất. Dung sai hình thức được thể hiện trong vùng dung sai hình thức. Vùng dung sai hình dạng bao gồm bốn yếu tố như hình dạng, hướng, vị trí và kích thước của vùng dung sai. Các mục dung sai hình dạng bao gồm: độ thẳng, độ phẳng, độ tròn, độ trụ, biên dạng đường và biên dạng bề mặt.
1) Độ thẳng
Độ thẳng đề cập đến điều kiện hình dạng thực tế của các phần tử thẳng trên bộ phận duy trì đường thẳng lý tưởng. Đây là những gì thường được gọi là độ phẳng. Dung sai độ thẳng là sự thay đổi tối đa cho phép của đường thực tế so với đường lý tưởng. Đó là, được đưa ra trên bản vẽ, nó được sử dụng để giới hạn phạm vi biến thể cho phép của lỗi xử lý đường thực tế.
hình ảnh
▲Ví dụ mẫu 1: Trong một mặt phẳng cho trước, miền dung sai phải là vùng nằm giữa hai đường thẳng song song có khoảng cách là 0.1mm.
hình ảnh
▲Ví dụ mẫu 2: Nếu thêm dấu φ trước giá trị dung sai, vùng dung sai phải nằm trong diện tích bề mặt hình trụ có đường kính 0.08mm.
2) Độ phẳng
Độ phẳng đề cập đến hình dạng thực tế của phần tử mặt phẳng của bộ phận và điều kiện duy trì mặt phẳng lý tưởng. Đây là những gì thường được gọi là trơn tru. Dung sai độ phẳng là sự thay đổi tối đa cho phép của bề mặt thực tế đối với mặt phẳng. Nghĩa là, nó được đưa ra trên bản vẽ để giới hạn phạm vi biến thiên cho phép của sai số gia công bề mặt thực tế.
hình ảnh
▲Ví dụ về mẫu: Vùng dung sai là vùng giữa hai mặt phẳng song song có khoảng cách 0.08mm.
3) Độ tròn
Độ tròn là điều kiện của hình dạng thực tế của một tính năng đại diện cho một vòng tròn trên một phần, cách đều tâm của nó. Đó thường được gọi là mức độ tròn trịa. Dung sai độ tròn là sự thay đổi tối đa cho phép của hình tròn thực tế so với hình tròn lý tưởng trên cùng một mặt cắt. Tức là cho trên bản vẽ dùng để giới hạn phạm vi biến thiên cho phép của sai số gia công của hình tròn thực tế.
hình ảnh
▲Ví dụ về mẫu: vùng dung sai phải nằm trên cùng một mặt cắt bình thường và chênh lệch bán kính là vùng giữa hai đường tròn đồng tâm với giá trị dung sai là 0.03mm.
4) Hình trụ
Tính hình trụ có nghĩa là mỗi điểm trên đường viền của bề mặt hình trụ trên bộ phận được giữ cách đều trục của nó. Dung sai hình trụ là sự thay đổi tối đa cho phép của bề mặt hình trụ thực tế đối với bề mặt hình trụ lý tưởng. Tức là cho trên bản vẽ, nó dùng để giới hạn phạm vi biến thiên cho phép của sai số gia công bề mặt trụ thực tế.
hình ảnh
▲Ví dụ về mẫu: Vùng dung sai là vùng giữa hai bề mặt hình trụ đồng trục có bán kính chênh lệch 0.1mm.
5) Hồ sơ dòng
Biên dạng đường là điều kiện mà một đường cong có hình dạng bất kỳ duy trì hình dạng lý tưởng của nó trên một mặt phẳng nhất định của một bộ phận. Dung sai biên dạng đường đề cập đến sự thay đổi cho phép của đường đồng mức thực tế của một đường cong không tròn. Nghĩa là, được đưa ra trên bản vẽ, nó được sử dụng để giới hạn phạm vi biến thiên cho phép của sai số xử lý đường cong thực tế.
hình ảnh
▲Ví dụ về mẫu: Vùng dung sai là khu vực giữa hai hình bao bao quanh một loạt hình tròn có đường kính 0.04mm. Tâm của các vòng tròn nằm trên các đường hình học đúng về mặt lý thuyết.
6) Hồ sơ bề mặt
Biên dạng bề mặt là điều kiện mà bất kỳ bề mặt nào trên một bộ phận duy trì hình dạng lý tưởng của nó. Dung sai biên dạng bề mặt đề cập đến sự thay đổi cho phép của đường đồng mức thực tế của bề mặt không tròn so với bề mặt biên dạng lý tưởng. Đó là, được đưa ra trên bản vẽ, nó được sử dụng để giới hạn phạm vi biến đổi của lỗi xử lý bề mặt thực tế.
hình ảnh
▲Ví dụ về mẫu: Vùng dung sai nằm giữa hai phong bì bao bọc một loạt quả bóng có đường kính 0.02mm. Về mặt lý thuyết, tâm của các quả bóng phải nằm trên bề mặt có hình dạng hình học chính xác về mặt lý thuyết.
04
dung sai vị trí
Dung sai vị trí đề cập đến tổng số lượng biến thể được cho phép bởi vị trí của phần tử thực tế được liên kết với mốc đo lường.
(1) Dung sai định hướng
Dung sai hướng đề cập đến tổng số lượng biến thể được cho phép bởi tính năng thực tế được liên kết với mốc chuẩn theo hướng. Loại dung sai này bao gồm ba mục: độ song song, độ vuông góc và độ nghiêng.
1) Song song
Tính song song, thường được gọi là mức độ song song, cho biết điều kiện là các phần tử thực đo được trên chi tiết được giữ cách đều so với mốc chuẩn. Dung sai độ song song là sự thay đổi tối đa cho phép giữa hướng thực tế của phần tử được đo và hướng lý tưởng song song với mốc chuẩn.
hình ảnh
▲Ví dụ về mẫu: Nếu thêm dấu φ trước giá trị dung sai, vùng dung sai nằm trong bề mặt hình trụ có đường kính song song tham chiếu là φ0.03mm.
2) Độ thẳng đứng
Độ vuông góc, thường được gọi là mức độ trực giao giữa hai phần tử, có nghĩa là phần tử được đo trên bộ phận duy trì một góc 90 độ chính xác so với phần tử tham chiếu. Dung sai độ vuông góc là sự thay đổi tối đa được phép giữa hướng thực tế của phần tử được đo và hướng lý tưởng vuông góc với mốc chuẩn.
hình ảnh
▲Giải thích chú giải: Nếu thêm dấu φ trước vùng dung sai, thì vùng dung sai vuông góc với mặt phẳng tham chiếu và nằm trong một bề mặt hình trụ có đường kính 0.1mm.
hình ảnh
▲ Chú thích: Vùng dung sai phải nằm giữa hai mặt phẳng song song với khoảng cách là 0.08mm và vuông góc với đường tham chiếu.
3) Độ dốc
Độ dốc là điều kiện chính xác của bất kỳ góc nhất định nào giữa các hướng tương đối của hai tính năng trên một bộ phận. Dung sai độ dốc là sự thay đổi tối đa được phép giữa hướng thực tế của tính năng được đo và hướng lý tưởng ở bất kỳ góc nào so với mốc chuẩn.
hình ảnh
▲Giải thích chú giải: vùng dung sai của trục đo là diện tích giữa hai mặt phẳng song song có khoảng cách là 0.08mm và tạo thành một góc lý thuyết 60 độ với mặt phẳng chuẩn A.
hình ảnh
▲Giải thích chú giải: Nếu thêm dấu φ trước giá trị dung sai thì vùng dung sai phải nằm trong bề mặt hình trụ có đường kính 0.1mm. Vùng dung sai phải song song với mặt phẳng B vuông góc với mốc A và tạo thành một góc đúng lý thuyết là 60 độ với mốc A.
(2) Dung sai định vị
Dung sai định vị là tổng số lượng biến thể được phép đối với vị trí của tính năng thực tế được liên kết so với mốc chuẩn. Loại dung sai này bao gồm ba mục: mức độ vị trí, mức độ đồng trục và mức độ đối xứng.
1) Trình độ chức vụ
Độ vị trí đề cập đến tình trạng chính xác của các điểm, đường, bề mặt và các yếu tố khác trên bộ phận so với vị trí lý tưởng của chúng. Dung sai vị trí là sự thay đổi tối đa cho phép của vị trí thực tế của phần tử được đo so với vị trí lý tưởng.
hình ảnh
▲ Chú thích: Khi thêm dấu Sφ trước vùng dung sai, vùng dung sai là vùng bên trong của quả bóng có đường kính 0.3mm. Vị trí của tâm của vùng dung sai hình cầu là kích thước chính xác về mặt lý thuyết so với các chuẩn A, B và C.
2) Đồng trục
Tính đồng trục, thường được gọi là mức độ đồng trục, có nghĩa là trục được đo trên bộ phận được giữ trên cùng một đường thẳng so với trục tham chiếu. Dung sai độ đồng tâm là sự thay đổi cho phép của trục thực đo được so với trục tham chiếu.
hình ảnh
▲Chú thích dung sai độ đồng tâm: Khi giá trị dung sai được đánh dấu, vùng dung sai là vùng giữa các hình trụ có đường kính 0.08mm. Trục của vùng dung sai hình tròn trùng với mốc chuẩn.
3) Đối xứng
Mức độ đối xứng có nghĩa là hai yếu tố trung tâm đối xứng trên một phần được giữ trong cùng một mặt phẳng trung tâm. Dung sai đối xứng là lượng biến thiên cho phép của mặt phẳng tâm đối xứng (hoặc đường tâm, trục) của phần tử thực tế so với mặt phẳng đối xứng lý tưởng.
hình ảnh
▲Mô tả chú giải: Vùng dung sai là vùng nằm giữa hai mặt phẳng hoặc đường thẳng song song có khoảng cách là 0.08mm và bố trí đối xứng với mặt phẳng tâm chuẩn hoặc đường tâm.
(3) Dung sai độ đảo
Dung sai độ đảo là một mục dung sai được đưa ra dựa trên một phương pháp phát hiện cụ thể. Dung sai độ đảo có thể được chia thành độ đảo tròn và độ đảo hết cỡ.
1) Đập vòng tròn
Độ đảo tròn là tình trạng trong đó bề mặt quay trên một bộ phận duy trì một vị trí cố định so với trục chuẩn trong một mặt phẳng đo xác định. Dung sai độ đảo tròn là biến thiên tối đa được phép trong phạm vi đo giới hạn khi phần tử thực tế được đo quay một vòng tròn quanh trục tham chiếu mà không có chuyển động dọc trục.
hình ảnh
▲ Chú giải 1: Vùng dung sai là vùng nằm giữa hai đường tròn đồng tâm vuông góc với bất kỳ mặt phẳng đo nào, có bán kính chênh lệch 0.1mm và có tâm nằm trên cùng một trục chuẩn.
hình ảnh
▲ Chú giải 2: Vùng dung sai là vùng nằm giữa hai đường tròn có khoảng cách 0.1mm trên trục đo tại bất kỳ vị trí bán kính nào đồng trục với mốc đo.
2) đánh hoàn toàn
Độ đảo hoàn toàn đề cập đến lượng đảo dọc theo toàn bộ bề mặt được đo khi chi tiết liên tục quay quanh trục tham chiếu. Dung sai độ đảo hoàn toàn là độ đảo tối đa cho phép khi phần tử thực tế được đo xoay liên tục quanh trục chuẩn trong khi chỉ báo di chuyển so với đường bao lý tưởng của nó.
hình ảnh
▲ Chú thích 1: Vùng dung sai là vùng giữa hai bề mặt hình trụ có bán kính chênh lệch 0.1mm và đồng trục với mốc chuẩn.
hình ảnh
▲ Chú giải 2: Vùng dung sai là vùng nằm giữa hai mặt phẳng song song có bán kính chênh lệch 0.1mm và vuông góc với chuẩn.
Đây, là bảng dưới đây, nhanh tay sưu tập nào~
