Ở đâybản vẽ kỹ thuật やthiết kế dung sai được đề cập trong bài báo「Độ dung sai hình học」 Đây là ghi chú về vấn đề này.
Bạn có từng gặp trường hợp như "ý định của bản vẽ không được truyền đạt chính xác đến bộ phận sản xuất" hoặc "xảy ra sự cố do sự khác biệt trong nhận thức với nhà cung cấp" trong bản vẽ có thiết lập dung sai hình học không? Hầu hết các vấn đề này đều xuất phát từ việc chỉ dẫn về hình dạng và vị trí không thể thể hiện chỉ bằng kích thước.
Nhiều bản vẽ coi dung sai hình học chỉ là chỉ dẫn về giới hạn hình dạng và chỉ dẫn bằng "biểu hiện đơn giản", nên ngay cả những người am hiểu về vẽ kỹ thuật cũng có nhiều người không hiểu rõ về "dung sai hình học". Tuy nhiên, tôi nghĩ đó là điều không thể tránh khỏi.Thật sự quá phức tạp. Thực tế, việc hạn chế sai số có thể xảy ra đối với các bộ phận được tái tạo từ bản vẽ sẽ làm cho quá trình này trở nên phức tạp.
Khi học về dung sai hình học, người ta thường dễ bỏ qua bản chất của vấn đề vì bị phân tâm bởi các ký hiệu và cách biểu thị giá trị dung sai được trình bày trong bảng. Vì vậy, bài viết này đặt mục tiêu đề cập đến bản chất của dung sai hình học, những thắc mắc về dung sai hình học, dung sai hình học là gì để giải quyết các vấn đề trong thiết kế, và...Cần biết cách viết đúng Về vấn đề này, chúng tôi sẽ giải thích cẩn thận. Hãy tham khảo để biết thêm chi tiết.
- Độ dung sai hình học là gì? Giải thích cơ bản và tầm quan trọng
- Cách viết dung sai hình học
- Cách sử dụng cao cấp của dung sai hình học
- Thực hiện và kiểm tra dung sai hình học
- Tóm tắt
Độ dung sai hình học là gì? Giải thích cơ bản và tầm quan trọng
Sự khác biệt và lợi thế so với dung sai kích thước
Trong bản vẽ kỹ thuật, dung sai được chia thành hai loại chính là "dung sai kích thước" và "dung sai hình học". . Hai yếu tố này có mục đích và phạm vi điều chỉnh hoàn toàn khác nhau, và bằng cách bổ sung cho nhau, chúng thể hiện hoàn toàn ý định của nhà thiết kế.
Dung sai kích thước chủ yếu quy định "kích thước" của các bộ phận. Ví dụ, đối với các kích thước như chiều dài và đường kính, phạm vi cho phép so với giá trị chuẩn được chỉ định là "±0,1".Đo lường cơ bản là đo lường giữa hai điểm bằng thước đo và micromet.Tiếp theo, kiểm tra xem khoảng cách giữa hai điểm đó có nằm trong phạm vi quy định hay không. Tuy nhiên, chỉ dựa vào dung sai kích thước thì không thể đảm bảo hình dạng hình học của bộ phận. Ngay cả khi đường kính lỗ đáp ứng dung sai kích thước, vẫn không thể loại trừ khả năng toàn bộ lỗ bị biến dạng thành hình elip hoặc hình thùng.
Mặt khác,Dung sai hình học là sự biến dạng của hình dạng bản thân mà không thể điều chỉnh bằng dung sai kích thước, và sự liên quan (tư thế và vị trí) của nhiều bộ phận. . Có thể chỉ định rõ ràng độ phẳng của bề mặt, độ nghiêng so với mặt chuẩn bằng góc vuông, độ lệch so với vị trí chính xác của lỗ bằng độ vị trí.
Lợi ích lớn nhất của việc áp dụng dung sai hình học là có thể truyền đạt ý định thiết kế một cách chính xác, không mơ hồ. Đặc biệt trong thời đại toàn cầu hóa sản xuất như hiện nay, văn hóa "đoán ý" để hiểu ý định không được ghi trong bản vẽ không còn phù hợp nữa. Bằng cách sử dụng ngôn ngữ chung toàn cầu là dung sai hình học, bất kỳ ai đọc bản vẽ cũng có thể hiểu cùng một ý nghĩa, từ đó ngăn ngừa được các sự cố và công việc phải làm lại do lỗi giao tiếp.
Quy định hình dạng của từng bộ phận bằng dung sai hình dạng
Dung sai hình dạng là quy định về tính chính xác của "hình dạng bản thân" mà bộ phận phải có, áp dụng cho "hình dạng độc lập" không cần quan hệ với các bộ phận khác. Điều này có nghĩa là, điểm đặc trưng chính là không cần dữ liệu chuẩn để đo lường. Dung sai hình dạng bao gồm độ thẳng, độ phẳng, độ tròn, độ trụ, và độ viền đường và độ viền mặt.
Ví dụ, "độ phẳng" quy định mức độ cho phép của "sự gợn sóng" và "sự lồi lõm" ở những phần phải phẳng. Mặt lắp van của thiết bị thủy lực và đầu xi lanh của động cơ...mặt ghép v.v.Điều này rất quan trọng ở những nơi các bộ phận tiếp xúc chặt chẽ với nhau để đảm bảo tính kín khít. . Nếu độ phẳng kém, chất lỏng hoặc khí đốt sẽ rò rỉ, dẫn đến suy giảm hiệu suất sản phẩm và hỏng hóc.
Ngoài ra, "độ tròn" và "độ trụ" ảnh hưởng đến hiệu suất của các bộ phận quay. Nếu trục lắp ổ trục và lỗ vỏ không phải là hình tròn chính xác, ứng suất sẽ tập trung vào một phần nhất định, gây ra rung động, tiếng ồn và hư hỏng sớm. Đặc biệt, độ tròn trụ không chỉ quy định độ tròn của mặt cắt (độ tròn) mà còn quy định hình dạng ba chiều bao gồm cả độ thẳng của trục (độ thẳng), do đó có thể đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt hơn. Như vậy,Dung sai hình dạng là bước đầu tiên để đảm bảo chất lượng cơ bản mà các bộ phận riêng lẻ phải có. 라고 말할 수 있습니다.
Loại dung sai hình dạng và danh sách ký hiệu
Ví dụ về việc áp dụng dung sai hình dạng
Dung sai hình dạng đảm bảo tính chính xác của "hình dạng" của từng bộ phận riêng lẻ. Tôi sẽ làm.
- Độ thẳng: Được áp dụng cho đường ray dẫn hướng tuyến tính và trục vít bi yêu cầu chuyển động tuyến tính chính xác. Nếu đường ray hoặc trục bị cong, sẽ dẫn đến tăng lực cản chuyển động, giảm độ chính xác định vị và giảm tuổi thọ, do đó, độ thẳng là nền tảng cho chuyển động tuyến tính trơn tru.
- Độ phẳng: Điều này rất quan trọng đối với các bề mặt cần duy trì tính kín khí thông qua gioăng, chẳng hạn như bề mặt lắp van của thiết bị thủy lực hoặc đầu xi lanh của động cơ. Sự gợn sóng trên bề mặt sẽ dẫn đến rò rỉ chất lỏng hoặc khí, làm giảm đáng kể hiệu suất của sản phẩm.
- Độ tròn và độ trụ: Áp dụng cho trục (phần trục) mà vòng bi lắp vào và đường kính trong của xi lanh mà piston chuyển động qua lại. Nếu hình dạng không tròn và không trụ, sẽ gây ra hư hỏng sớm do tập trung ứng suất và tổn thất công suất do giảm độ kín khí.
- Độ chính xác đường viền: Được áp dụng cho các bộ phận mà hiệu suất phụ thuộc vào hình dạng, ví dụ như trục cam của động cơ (độ chính xác đường viền đường thẳng) và cánh quạt tuabin của động cơ máy bay (độ chính xác đường viền mặt phẳng). Được sử dụng để thực hiện chính xác các đường cong và hình dạng bề mặt phức tạp theo thiết kế, nhằm tối đa hóa hiệu suất.
Kiểm soát độ nghiêng của bộ phận bằng dung sai tư thế
Dung sai tư thế là quy định về "hướng" mà một hình dạng (mặt phẳng, trục, v.v.) phải có so với dữ liệu chuẩn. Đây là. Khác với dung sai hình dạng quy định hình dạng của từng bộ phận riêng lẻ,Chắc chắn cần phải có mối quan hệ với tiêu chuẩn. Có ba loại dung sai tư thế: độ song song, độ vuông góc và độ nghiêng.
"Độ song song" quy định mức độ mà hai mặt phẳng hoặc hai đường thẳng duy trì khoảng cách như nhau cho dù ở bất kỳ vị trí nào. Ví dụ, nếu hai trục đỡ bánh răng bên trong hộp giảm tốc (hộp số) không song song với nhau, sự tiếp xúc giữa các bánh răng sẽ xấu đi (tiếp xúc một bên), gây ra tiếng ồn bất thường, mài mòn bất thường và giảm hiệu suất truyền động.
"Góc vuông" đảm bảo rằng một mặt phẳng hoặc trục chính xác 90 độ so với tiêu chuẩn. Nếu trục quay của trục chính máy công cụ không vuông góc với mặt bàn đặt phôi, độ chính xác của chi tiết gia công không thể được đảm bảo. Đây là yếu tố cơ bản quyết định độ chính xác gia công của toàn bộ máy.
Và "độ nghiêng" quy định độ nghiêng của bề mặt phải có góc cụ thể so với tiêu chuẩn. Bằng cách chỉ định chính xác các dung sai vị trí này, có thể đảm bảo rằng nhiều bộ phận được lắp ráp chính xác theo góc độ thiết kế.
Các loại dung sai tư thế và danh sách ký hiệu
Ví dụ về việc áp dụng dung sai tư thế
Dung sai tư thế quy định "hướng" so với tiêu chuẩn (điểm tham chiếu) và độ chính xác lắp ráp của các bộ phận. Trực tiếp liên quan đến.
- Độ song song: Áp dụng cho hai trục song song hỗ trợ bánh răng trong hộp giảm tốc (hộp số). Nếu các trục không song song với nhau, bánh răng sẽ bị lệch, dẫn đến tiếng ồn, mài mòn bất thường và giảm hiệu suất truyền động.
- Góc vuông: Được sử dụng để đảm bảo tính vuông góc giữa trục chính của máy công cụ và mặt bàn. Nếu trục chính nghiêng so với bàn, độ chính xác của chi tiết gia công không thể được đảm bảo, đây là yếu tố cơ bản quyết định hiệu suất của toàn bộ máy.
- Độ nghiêng: (Ví dụ sử dụng dự kiến) Áp dụng cho các dụng cụ lắp ráp các bộ phận ở một góc cụ thể hoặc bề mặt lắp đặt vòi phun được đặt nghiêng. Đảm bảo lắp đặt ở góc chính xác về mặt lý thuyết so với mặt chuẩn và đáp ứng các yêu cầu chức năng.
Điều chỉnh vị trí của các bộ phận bằng dung sai vị trí
Độ chính xác vị trí là quy định về mức độ chính xác của vị trí của điểm, đường thẳng, mặt phẳng so với dữ liệu chuẩn.Đặc biệt, điều này là không thể thiếu để đảm bảo khả năng lắp ráp và tính tương thích khi kết hợp nhiều bộ phận với nhau.
"Độ chính xác vị trí" tiêu biểu chủ yếu quy định mức độ sai lệch so với vị trí chính xác về mặt lý thuyết của các hình dạng như lỗ và trục. Trong trường hợp sử dụng nhiều bu lông để gắn các bộ phận, việc quy định độ chính xác vị trí của toàn bộ mẫu lỗ như một nhóm sẽ hợp lý và hiệu quả hơn so với việc quy định kích thước dung sai của từng lỗ riêng lẻ.
Ngoài ra, "độ đồng trục" làm cho hai trục trùng nhau và "độ đối xứng" cho thấy rãnh đối xứng với tâm cũng được bao gồm trong dung sai vị trí. Bằng cách sử dụng các dung sai này một cách thích hợp, có thể đảm bảo các bộ phận hoạt động chính xác theo vị trí thiết kế.
Các loại dung sai vị trí và danh sách ký hiệu
Ví dụ về việc áp dụng dung sai vị trí
Dung sai vị trí quy định "độ chính xác vị trí" so với tiêu chuẩn (điểm tham chiếu) và đảm bảo tính tương thích và khả năng lắp ráp của các bộ phận. Tôi sẽ làm.
- Độ chính xác vị trí: Áp dụng cho các mẫu lỗ bu lông được mở trên các mặt bích và tấm của tất cả các thiết bị máy móc. Do không thể lắp ráp nếu vị trí lỗ của các bộ phận đối ứng không khớp nhau, nên vị trí của các lỗ được quản lý trong một dung sai duy nhất để đảm bảo tính tương thích.
- Đồng trục và đồng tâm: Áp dụng trong trường hợp cần phải làm cho trục trung tâm của hai hoặc nhiều hình trụ trùng nhau, chẳng hạn như trục đầu vào của hộp giảm tốc được kết nối với trục đầu ra của động cơ. Nếu trục bị lệch, lực quá mức sẽ tác động lên khớp nối, gây ra rung động và làm hỏng ổ trục sớm.
- Độ đối xứng: (Ví dụ sử dụng dự kiến) Áp dụng cho rãnh chìa khóa, lỗ lắp đặt các bộ phận được bố trí đối xứng trái phải. Đảm bảo hình dạng được bố trí đối xứng so với tâm của bộ phận, đảm bảo cân bằng quay và tính đồng nhất của lắp ráp.
Kiểm soát độ rung của các bộ phận quay bằng dung sai rung
Dung sai dao động là quy định về độ lớn của "dao động" trên bề mặt khi quay bộ phận xung quanh trục chuẩn (datum). Và chủ yếu được áp dụng cho các bộ phận quay như trục động cơ, ròng rọc, đĩa phanh.
"Độ dao động chu vi" quy định độ dao động của một mặt cắt ngẫu nhiên trên bề mặt khi quay bộ phận. Điều này đánh giá ảnh hưởng tổng hợp của độ tròn và độ đồng tâm trên mặt cắt đó.
Mặt khác,"Toàn bộ dao động" là dung sai nghiêm ngặt hơn, quy định mức độ dao động trên toàn bộ bề mặt. Đó là. Ngoài dao động chu vi, nó còn bao gồm ảnh hưởng của độ tròn, độ vuông góc, độ song song, v.v., vì vậy nó được sử dụng cho các bộ phận yêu cầu độ chính xác quay cao, chẳng hạn như trục tuabin quay tốc độ cao. Bằng cách thiết lập các dung sai này một cách thích hợp, có thể đảm bảo máy móc hoạt động trơn tru, giảm rung động và tiếng ồn, đồng thời đảm bảo an toàn.
Loại dung sai dao động và danh sách ký hiệu
※「円周振れ」の記号はテキスト記号で表示できないため形状がわかるテキストで記載しています。
Ví dụ về việc áp dụng dung sai dao động
Dung sai dao động quy định "dao động" khi quay các bộ phận, đặc biệt là không thể thiếu đối với hiệu suất và độ tin cậy của các bộ phận quay tốc độ cao. 입니다.
- Dao động chu vi: Áp dụng cho đĩa phanh và ròng rọc của ô tô. Dao động lớn khi quay sẽ gây ra rung động khó chịu (rung lắc) khi phanh và làm giảm tuổi thọ của dây đai.
- Dao động toàn bộ: Được áp dụng cho các bộ phận quay với tốc độ siêu cao như trục chính chính xác của máy công cụ và trục tuabin của bộ tăng áp. Bằng cách kiểm soát chặt chẽ dao động trên toàn bộ bề mặt, sản phẩm ngăn chặn rung động nghiêm trọng do mất cân bằng, đảm bảo độ chính xác gia công, hiệu suất và an toàn cao.
Cách viết dung sai hình học
Vai trò của dữ liệu làm tiêu chuẩn thiết kế
Để hiểu và chỉ định chính xác dung sai hình học, đặc biệt là dung sai vị trí và dung sai hướng, khái niệm "điểm tham chiếu" là không thể thiếu.Đó là. Nói một cách đơn giản, datum là điểm, đường thẳng hoặc mặt phẳng chính xác về mặt lý thuyết, được sử dụng làm "tiêu chuẩn" để quy định dung sai hình học.
Do các bộ phận thực tế có sai số gia công, nên không có đường thẳng hoàn toàn thẳng hay mặt phẳng hoàn toàn phẳng. Do đó,Trên bản vẽ, chỉ định mặt và lỗ cụ thể của bộ phận (hình dạng dữ liệu) và từ đó thiết lập tiêu chuẩn lý tưởng. Ví dụ, khi chỉ định mặt dưới của bộ phận làm điểm chuẩn, trong quá trình đo lường, mặt đó sẽ tiếp xúc với một mặt phẳng cực kỳ bằng phẳng như mặt phẳng chuẩn. Lúc này, mặt phẳng chuẩn sẽ đóng vai trò là "mặt phẳng chuẩn" chính xác về mặt lý thuyết, và dựa trên mặt phẳng này, có thể đánh giá một cách chính xác độ song song và độ vuông góc của các bộ phận khác.
Việc lựa chọn dữ liệu không được thực hiện một cách tùy tiện, mà cần phản ánh trung thực cách lắp đặt và chức năng của bộ phận đó trong sản phẩm. Thông thường, bề mặt lắp ráp chính trong lắp ráp được đặt làm điểm tham chiếu thứ nhất, bề mặt và lỗ liên quan đến định vị được đặt làm điểm tham chiếu thứ hai và thứ ba, và được thiết lập theo thứ tự ưu tiên. . Điều quan trọng là phải quyết định thứ tự ưu tiên này dựa trên thứ tự lắp ráp các bộ phận và quy trình gia công.
Quy tắc chính xác về ô điền dung sai
Chỉ dẫn dung sai hình học được thực hiện bằng cách sử dụng khung hình chữ nhật được gọi là "khung ghi dung sai". Bằng cách áp dụng chính xác cấu trúc và quy tắc ghi chép của khung này, ý định thiết kế có thể được truyền đạt một cách rõ ràng.
Khung ghi dung sai được chia thành hai hoặc nhiều phần tùy theo chức năng.
- Khu vực 1: Điền "ký hiệu đặc tính hình học" thể hiện loại dung sai hình học được quy định. Ví dụ, đối với góc vuông thì điền ký hiệu "⟂", đối với độ chính xác vị trí thì điền ký hiệu "⌖".
- Khu vực 2: Ghi giá trị dung sai cho phép bằng số. Nếu vùng dung sai là hình trụ hoặc hình tròn, hãy thêm ký hiệu đường kính "φ" trước số. Sẽ được giải thích chi tiết sau.Khi áp dụng phương pháp dung sai thực tế tối đa , ký hiệu như "Ⓜ" cũng được thêm vào khu vực này.
- Khu vực thứ 3 trở đi: Khi cần dữ liệu tham chiếu làm tiêu chuẩn, chẳng hạn như dung sai tư thế, dung sai vị trí, dung sai dao động, v.v.Từ trái sang phải theo thứ tự ưu tiên cao nhấtGhi ký hiệu chỉ thị dữ liệu (ví dụ: A, B, C).
Khung ghi dung sai này được liên kết với hình dạng bị quy định bằng cách sử dụng đường chỉ dẫn (đường dẫn). Lúc này,Bằng cách đặt mũi tên chỉ dẫn trên đường viền hình dạng hoặc trên đường kéo dài của đường kích thước, cần chỉ định rõ ràng đối tượng quy định là "bề mặt chính nó" hay là "trục và mặt phẳng trung tâm" được định nghĩa bởi kích thước đó. Có.
Hướng dẫn bản vẽ tuân theo tiêu chuẩn JIS
Các quy tắc về bản vẽ kỹ thuật được quy định bởi Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS). Trong những năm gần đây, tiêu chuẩn JIS này đã được sửa đổi đáng kể để tuân thủ các tiêu chuẩn của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO), và việc sử dụng tích cực dung sai hình học đã trở thành bắt buộc hoặc được khuyến khích mạnh mẽ.
Trong các nhà máy sản xuất của Nhật Bản trước đây, ngay cả khi không được ghi rõ trong bản vẽ, phía sản xuất vẫn hiểu ý định của nhà thiết kế và tạo ra những sản phẩm chất lượng cao.「忖度」Có một nền văn hóa được gọi là "hiểu ngầm". Tuy nhiên, trong bối cảnh toàn cầu hóa các cơ sở sản xuất hiện nay, sự hiểu ngầm này không còn hiệu lực đối với các nhà cung cấp nước ngoài có văn hóa và phong tục khác biệt. Bởi vì các đối tác nước ngoài chỉ coi thông tin được ghi trên bản vẽ là chỉ dẫn tuyệt đối trong hợp đồng.
Vì vậy,Trong tiêu chuẩn JIS sửa đổi, đặc biệt là đối với chỉ dẫn vị trí tương quan giữa các hình dạng, tiêu chuẩn sử dụng dung sai hình học (đặc biệt là độ chính xác vị trí) thay vì dung sai kích thước như trước đây.Điều này sẽ dẫn đến bản vẽ có nhiều ký hiệu, nhưng nó cho phép truyền đạt chính xác ý định thiết kế đến bất kỳ ai trên thế giới. Với tư cách là nhà thiết kế, luôn phải lưu ý đến tiêu chuẩn JIS mới nhất và tạo ra bản vẽ tuân thủ tiêu chuẩn đó.Đảm bảo chất lượng trong chuỗi cung ứng toàn cầu và quản lý rủi ro kinh doanh là điều không thể thiếu. 입니다.
Khái niệm về phạm vi dung sai và minh họa
Để hiểu về dung sai hình học, khái niệm "phạm vi dung sai" là yếu tố cốt lõi.Khoảng dung sai là không gian hoặc vùng hình học được quy định rằng hình dạng bị hạn chế (bề mặt, trục, v.v.) phải nằm trong đó.
Ví dụ, khi được chỉ định "độ phẳng 0,08", phạm vi dung sai sẽ là "khoảng trống giữa hai mặt phẳng hoàn toàn song song cách nhau 0,08 mm". Điều này có nghĩa là bề mặt của bộ phận thực tế phải nằm hoàn toàn trong khoảng trống này.
Khái niệm về phạm vi dung sai này làm rõ sự khác biệt về tính hợp lý giữa dung sai kích thước và dung sai hình học. Điều này được thể hiện trong hình. Ví dụ, khi chỉ định vị trí lỗ bằng dung sai kích thước theo hướng X và Y, phạm vi dung sai đó sẽ là "hình vuông". Mặt khác,Khi chỉ định cùng một chức năng bằng độ chính xác vị trí của dung sai hình học, phạm vi dung sai được định nghĩa là "hình tròn (hình trụ)" với tâm là vị trí chính xác về mặt lý thuyết. .
Về mặt chức năng, việc bu lông có thể đi qua hay không được quyết định bởi khoảng cách từ tâm, do đó, vùng dung sai hình tròn là hợp lý hơn. Hơn nữa, vùng dung sai hình tròn nằm trong vùng dung sai hình vuông có thể đáp ứng cùng chức năng nhưng diện tích cho phép rộng hơn khoảng 57%. Điều này có nghĩa là nhà sản xuất có thể gia công tự do hơn, giảm tỷ lệ lỗi, từ đó giảm chi phí. Như vậy,Hiểu rõ khái niệm về phạm vi dung sai là rất quan trọng trong việc thiết kế chức năng và kinh tế. 입니다.
Cách sử dụng cao cấp của dung sai hình học
Phương pháp dung sai thực thể tối đa (MMC) là gì?
Phương pháp dung sai vật liệu tối đa (Maximum Material Condition, viết tắt là MMC) là một trong những nguyên tắc ứng dụng dung sai hình học, là một phương pháp rất hiệu quả để giảm chi phí sản xuất trong khi vẫn đảm bảo khả năng lắp ráp của các bộ phận. Trên bản vẽ, sau giá trị dung sai sẽ có ký hiệu "Ⓜ" để chỉ định.
"Trạng thái thực thể tối đa" là cơ sở của phương pháp này, chỉ trạng thái mà thể tích (thực thể) của bộ phận đạt mức lớn nhất. Cụ thể, đối với trục là đường kính tối đa cho phép, đối với lỗ là đường kính tối thiểu cho phép.
Mục đích chính của MMC là đảm bảo 100% cho việc lắp ráp các bộ phận có mối quan hệ "khe hở" như bu lông và lỗ. Nhà thiết kế sẽ thiết lập dung sai để đảm bảo rằng sự kết hợp khó khăn nhất, tức là trục lớn nhất có thể vừa vặn với lỗ nhỏ nhất mà không gặp vấn đề gì.
Khi áp dụng phương pháp này, dung sai về "kích thước" và "vị trí, tư thế" của các bộ phận sẽ được liên kết với nhau. Nghĩa là, khi kích thước hoàn thiện thực tế của bộ phận càng xa so với trạng thái thực tế tối đa (nguyên liệu càng ít), giá trị dung sai hình học sẽ được bổ sung thêm giá trị cho phép. Cách suy nghĩ này dẫn đến dung sai thưởng sau đây.
Giảm chi phí nhờ dung sai thưởng
Lợi ích lớn nhất khi áp dụng phương pháp dung sai thực thể tối đa (MMC) là "dung sai thưởng".Đây là quan điểm cho rằng, khi kích thước hoàn thiện thực tế của hình dạng càng xa so với kích thước thực tế tối đa (MMC), thì giá trị dung sai hình học sẽ được cho phép thêm tương ứng với chênh lệch đó.
Hãy xem xét một ví dụ cụ thể. Giả sử kích thước của một lỗ là "φ10 ±0.1" và dung sai vị trí là "φ0.2Ⓜ".
- Kích thước thực tế tối đa (MMC) của lỗ này là đường kính nhỏ nhất "φ9.9" vì đây là trạng thái có lượng vật liệu nhiều nhất.
- Nếu lỗ này được gia công với MMC φ9,9, thì dung sai vị trí cho phép sẽ là "φ0,2" theo chỉ dẫn trên bản vẽ.
- Tuy nhiên, nếu lỗ được gia công với đường kính tối đa cho phép là "φ10,1", thì nó sẽ cách MMC "10,1 - 9,9 = 0,2mm".
- 0,2mm này được thêm vào dung sai vị trí ban đầu dưới dạng dung sai thưởng.
- Do đó, trong trường hợp này, dung sai vị trí tổng cộng là "φ0,2 (dung sai ban đầu) + φ0,2 (dung sai thưởng) = φ0,4", và phạm vi cho phép được mở rộng.
Khái niệm này cho phép hợp lý trên bản vẽ thực tế rằng "ngay cả khi vị trí lỗ bị lệch một chút, nếu lỗ được làm lớn hơn một chút thì bu lông của đối tác vẫn có thể lắp vào mà không có vấn đề gì". Nhờ dung sai thưởng, bộ phận sản xuất có thể gia công trong phạm vi dung sai rộng hơn, từ đó nâng cao năng suất và giảm chi phí thải bỏ.
Kiểm tra lắp ráp hiệu quả bằng đồng hồ đo chức năng
Một lợi ích lớn khác của việc áp dụng phương pháp dung sai thực tế tối đa (MMC) là có thể đơn giản hóa đáng kể phương pháp kiểm tra. MMC가 적용된 형상은 고가이고 시간이 많이 소요되는 3차원 측정기 등을 사용하지 않아도, "기능 게이지"라고 불리는 단순한 통과/정지 게이지로 합격 여부를 판단할 수 있습니다.
Thiết bị đo này là một dụng cụ kiểm tra mô phỏng vật lý trường hợp bộ phận đối ứng tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt nhất (trạng thái thực tế tối đa). Ví dụ, khi kiểm tra độ chính xác vị trí lỗ, chúng tôi chuẩn bị một thiết bị đo có chốt mô phỏng bu lông của bộ phận đối ứng được đặt ở vị trí chính xác theo lý thuyết. Nếu thiết bị đo này đi qua lỗ cần kiểm tra một cách trơn tru (Go), có thể xác định ngay lập tức rằng bộ phận đó đạt yêu cầu về mặt chức năng trong quá trình lắp ráp thực tế.
Nếu không đạt tiêu chuẩn (No-Go), bộ phận đó sẽ bị loại. Phương pháp này rất hiệu quả vì có thể kiểm tra đồng thời dung sai kết hợp của kích thước và vị trí (hoặc tư thế). Đặc biệt đối với các sản phẩm sản xuất hàng loạt, phương pháp này giúp thực hiện kiểm tra toàn bộ nhanh chóng và chi phí thấp, đồng thời giảm đáng kể công sức và chi phí của quy trình kiểm tra. Như vậy, việc áp dụng MMC ở giai đoạn thiết kế không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn tối ưu hóa quy trình kiểm tra.
Thực hiện và kiểm tra dung sai hình học
Mối quan hệ giữa phương pháp gia công và độ chính xác đạt được
Giá trị dung sai mà nhà thiết kế ghi vào bản vẽ không chỉ là những con số đơn thuần. Đó là chỉ số kinh tế quyết định trực tiếp đến phương pháp sản xuất, số lượng công đoạn và chi phí sản phẩm cuối cùng.Càng nghiêm ngặt về dung sai, chi phí càng có xu hướng tăng theo cấp số nhân. ở.
Ví dụ, độ phẳng có thể đạt được bằng gia công phay thông thường là khoảng 0,02mm, nhưng nếu muốn đạt được độ phẳng 0,005mm, thì cần phải sử dụng máy mài đắt tiền để gia công mài, khiến chi phí tăng lên gấp nhiều lần.Để đạt được dung sai nghiêm ngặt, sẽ phát sinh chi phí bổ sung như máy công cụ có độ chính xác cao hơn, thời gian gia công tăng lên, tỷ lệ lỗi tăng lên, kiểm tra cao cấp hơn. 입니다.
Do đó,Nhiệm vụ quan trọng của nhà thiết kế là thiết lập dung sai thích hợp, không quá nghiêm ngặt, trong phạm vi đảm bảo chức năng của sản phẩm. "Thiết kế quá mức" đòi hỏi độ chính xác quá cao vì lý do "để đề phòng" không những không góp phần cải thiện hiệu suất của sản phẩm mà còn là yếu tố chính làm tăng chi phí sản xuất một cách không cần thiết. .
Phương pháp đo lường và lựa chọn thiết bị đo lường thích hợp
Quá trình "kiểm tra" một cách khách quan xem dung sai hình học được chỉ định có đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật hay không là rất cần thiết. Đúng vậy. Chọn phương pháp đo lường tối ưu theo độ chính xác yêu cầu, loại dung sai đo lường, sản lượng sản xuất, v.v. là chìa khóa để đảm bảo chất lượng hiệu quả và đáng tin cậy.
Máy đo ba chiều (CMM) có tính linh hoạt cao, có thể đo hầu hết các dung sai hình học chỉ với một máy, nhưng chi phí đầu tư rất cao, mất nhiều thời gian để đo và không phù hợp với việc đo lường siêu chính xác ở mức micron.
Mặt khác, để đo lường độ chính xác của hình tròn, hình trụ và độ dao động của vật thể quay ở mức dưới micromet, máy đo độ chính xác hình tròn và hình trụ là phù hợp nhất. Ngoài ra, máy đo hình dạng đường viền chuyên dụng được sử dụng để đo lường hình dạng đường viền 2 chiều phức tạp.
Mặc dù không có máy đo đắt tiền, nhưng bằng cách kết hợp các dụng cụ đo cơ bản như bàn đo, đồng hồ đo và khối V, có thể đo đơn giản nhiều dung sai hình học.Nhà thiết kế cần lưu ý cách đo lường dung sai đã chỉ định và cố gắng thiết kế có thể kiểm chứng được.
Tóm tắt
Cải thiện chất lượng với dung sai hình học tối ưu
Như đã thấy, dung sai hình học không chỉ là quy tắc vẽ kỹ thuật đơn thuần mà còn là công cụ chiến lược cho nhà thiết kế, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, chi phí và khả năng cạnh tranh quốc tế. Để chỉ định dung sai hình học tối ưu và cải thiện chất lượng sản phẩm một cách cơ bản, cần phải luôn lưu ý những điểm sau đây.
- Bắt đầu thiết kế từ các yêu cầu chức năng
- Điểm tham chiếu phản ánh cách lắp ráp
- Tích cực sử dụng MMC để cắt giảm chi phí
- Xem xét quy trình sản xuất và kiểm tra
- Sử dụng đúng cách dung sai kích thước và dung sai hình học
- Hiểu đúng khái niệm về phạm vi dung sai
- Tuân thủ các tiêu chuẩn mới nhất của JIS và ISO
- Đảm bảo chất lượng của từng bộ phận bằng dung sai hình dạng
- Định nghĩa mối quan hệ góc giữa các bộ phận bằng dung sai tư thế
- Đảm bảo khả năng tương thích lắp ráp bằng dung sai vị trí
- Đảm bảo hiệu suất của các bộ phận quay bằng dung sai dao động
- Tận dụng lợi thế của dung sai thưởng
- Giả định kiểm tra bằng đồng hồ đo chức năng
- Tránh yêu cầu độ chính xác quá cao (thiết kế quá mức)
- Thiết kế, sản xuất, đảm bảo chất lượng phối hợp chặt chẽ
Đó là tất cả.
-
-
Giới thiệu bản vẽ kỹ thuật cơ khí｜Giải thích chi tiết từ quy tắc cơ bản đến cách vẽ
Ở đây, tôi muốn ghi lại một số ghi chú về "Giải thích chi tiết từ các quy tắc cơ bản đến cách vẽ bản vẽ" như một giới thiệu về bản vẽ kỹ thuật cơ khí. Khi tạo bản vẽ kỹ thuật cơ khí, bạn có thể tự hỏi "Liệu điều này có thực sự truyền đạt được ý tưởng không?" ...
Tiếp tục xem
-
-
Cơ sở và cách suy nghĩ về thiết kế dung sai
Ở đây, tôi ghi chép về "Cơ bản và cách suy nghĩ về thiết kế dung sai". Tôi đã nghe nói rằng kỹ thuật thiết kế dung sai đã hỗ trợ cho ngành sản xuất của Nhật Bản. Gần đây, với mục đích ...
Tiếp tục xem