Trong sản xuất các loại vật tư như bu lông, ốc vít, thanh ren, nở đạn… luôn có những sai số và chúng ta cần phải làm sao để hạn chế những sai số đó ở mức thấp nhất.
Dung sai chính là giới hạn sai số về kích thước đã được quy ước chung trong sản xuất, chế tạo, lắp ghép.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu các yếu tố liên quan đến dung sai bao gồm:
- Kích thước
- Kích thước danh nghĩa
- Kích thước thực
- Kích thước giới hạn
- Sai lệch giới hạn
- Dung sai kích thước
- Bảng tra dung sai kích thước
Và ok, chúng ta cùng tìm hiểu từng khái niệm trên trong giới hạn của lĩnh vực cơ khí, kim khí chế tạo vật tư nhé.
Các loại kích thước
1. Kích thước là gì?
Kích thước là giá trị về độ dài (đường kính, độ dài) thể hiện bằng một con số theo đại lượng đo (mm, centimet, mét…).
Trong cơ khí và chế tạo các sản phẩm kim khí (bulong, đai ốc, thanh ren…) thì đơn vị thường dùng là milimet (mm) và không cần ký hiệu vào bản vẽ theo quy ước.
Tham khảo ngay bảng tra bu lông đai ốc tiêu chuẩn tại:
>> https://kimkhihpt.com/bang-tra-cuu-bu-long-dai-oc-tieu-chuan
2. Kích thước danh nghĩa
Trong bảng tra cấp bền của bu lông theo TCVN, chúng tôi đã có đề cập đến kích thước danh nghĩa. Vậy kích thước danh nghĩa là gì?
Kích thước danh nghĩa là kích thước dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính sai lệch về kích thước.
Và trong thực tế, trên các bản vẽ kỹ thuật, kích thước danh nghĩa thường được ký hiệu để làm gốc tính toán các sai lệch về kích thước.
Với các chi tiết lỗ, kích thước danh nghĩa được ký hiệu là DN và các chi tiết trục là dN.
3. Kích thước thực tế
Là kết quả đo trực tiếp trên chi tiết gia công với sai số cho phép.
Ví dụ: Nếu chi tiết lỗ được đo bằng panme có giá trị chia vạch là 0,02mm, và kết quả đo nhận được là 14,32mm thì ta sẽ có kích thước thực tế của chi tiết lỗ là 14,32mm với sai số cho phép là ± 0,02mm.
Với các chi tiết lỗ, kích thước thực được ký hiệu là Dt và dt với chi tiết trục.
4. Kích thước giới hạn
Kích thước giới hạn giúp giới hạn phạm vi sai số về kích thước với 2 loại kích thước giới hạn bao gồm:
- Kích thước giới hạn lớn nhất: Giới hạn lớn nhất về kích thước khi chế tạo chi tiết (ký hiệu dmax với trục và Dmax với lỗ.
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất: Giới hạn nhỏ nhất về kích thước khi chế tạo chi tiết (ký hiệu dmin với trục và Dmin với lỗ.
Và chúng ta có 2 giới hạn cho kích thước thực:
- dmax > dt > dmin
- Dmax > Dt > Dmin
5. Sai lệch giới hạn
Sai lệch giới hạn chính là sự sai lệch của kích thước giới hạn đối với kích thước danh nghĩa.
Trong sai lệch giới hạn, có hai khoảng giới hạn ta cần quan tâm đến là sai lệch giới hạn trên (es, ES) và sai lệch giới hạn dưới (ei, EI).
Ta có các công thức tinh sai lệch giới hạn:
- Chi tiết trục: es = dmax – dN ; ei = dmin – dN
- Chi tiết lỗ: ES = Dmax – DN ; EI = Dmin – DN
Giới hạn sai lệch có thể có giá trị âm, dương hoặc = 0, tất cả đều phụ thuộc vào kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa.
Dung sai kích thước
Định nghĩa:
Dung sai kích thước là khoảng phạm vi được phép sai số về kích thước, cũng chính là khoảng từ dmin tới dmax hay Dmin tới Dmax.
Hay hiểu một cách đơn giản hơn, dung sai chính là khoảng giá trị được phép của kích thước thực.
Giá trị dung sai kích thước = Kích thước giới hạn lớn nhất - Kích thước giới hạn nhỏ nhất
- Ký hiệu: T
- Công thức tính:
+ Dung sai của chi tiết lỗ: TD = Dmax – Dmin = ES – EI
+ Dung sai của chi tiết trục: Td = dmax – dmin = es - ei
Dung sai có giá trị luôn dương (+)
Trong chế tạo thực tế, dung sai càng nhỏ, chi tiết chế tạo với kích thước càng chính xác.
Bảng tra dung sai kích thước
Dung sai của ren hệ mét
Trong hầu hết các mối nối ren, sẽ có 2 chi tiết đó là bu lông (chi tiết có ren ngoài) và đai ốc, ecu (chi tiết có ren trong).
Khi lắp ghép, các chi tiết đều phải đảm bảo được tính đối lẫn do vậy cần phải có quy định về sai số của các yếu tố tạo thành ren. Và các sai số đó chính là dung sai của ren.
Dung sai của ren hệ mét ảnh hưởng bởi 3 yếu tố về đường kính, đó là: Đường kính (d2, D2), bước ren p và góc profin.
Theo như hình trên thì các giá trị quan trọng cần quan tâm bao gồm:
- D: Đường kính ngoài của ren trong
- d: Đường kính trong của ren trong
- d2: Đường kính trung bình của ren ngoài
- D2: Đường kính trung bình của ren trong
- d1: Đường kính trong của ren ngoài
- D2: Đường kính ngoài của ren ngoài.
- P: Bước ren
- α: Góc profin (α = 60 độ với ren hệ mét và 55 độ với ren hệ Inch).
- H: Chiều cao của profin gốc
- H1: Chiều cao làm việc của profin ren
Bảng tra đường kính của lỗ khoan lắp bu lông
|
Ký hiệu bulông |
Đường kính thân bulông , mm |
Đường kính lỗ bulông và sai số cho phép, mm |
||
|
Loại thô |
Loại tinh |
Loại thô |
Loại tinh |
|
|
M12 |
12 |
12,8 |
13 (0,+ 0,5) |
13 (0,+ 0,2) |
|
M14 |
14 |
14,8 |
15 (0,+ 0,5) |
15 (0,+ 0,2) |
|
M16 |
16 |
16,8 |
17 (0,+ 0,5) |
17 (0,+0,2) |
|
M18 |
18 |
19,0 |
19 (0,+ 0,5) |
19 (0,+ 0,3) |
|
M20 |
20 |
20,7 |
21 (0,+ 0,5) |
21 (0,+ 0,3) |
Ảnh hưởng của dung sai đến tính lắp lẫn của ren
Sự ảnh hưởng của sai số bước ren
Sai số bước ren là hiệu của bước ren thực và bước ren danh nghĩa. Ta có sai số tích lũy, sai số chu kỳ và sai số cục bộ.
Tỷ lệ giữa các giá trị sai số tùy thuộc nhiều vào công nghệ chế tạo ren, độ chính xác của máy và dụng cụ cắt ren.
Khi có sai số bước ren thì bu lông và đai ốc dù có đường kính trung bình bằng nhau cũng không thể lắp với nhau được.
Để lắp được bu lông và đai ốc trong trường hợp này, ta cần giảm đường kính trung bình của bu lông hoặc tăng đường kính trung bình của đai ốc lên một đơn vị là fp.
Các công thức:
- Sai số bước ren: fp = ΔPn.cotgα/2
+ Với ren hệ mét, fp = 1,732ΔPn
+ Với ren hệ Anh, fp = 1,921ΔPn
Ảnh hưởng của dung sai góc profin ren
Sai số góc profin là hiệu giữa giá trị thực và giá trị danh nghĩa của nửa góc profin ren a/2
Ta có thể xác định sai số góc profin theo công thức:
- Δα/2 = |Δα/2R + Δα/2L| /2
- Sai số nửa góc profin ren:
+ ΔPn: Sai số tích lũy n bước ren, µm
+ Δα/2 - Sai số nửa góc profin ren, phút góc
Khi xuất hiện sai số góc profin ren thì bu lông và đai ốc cũng không thể vặn vào nhau được. Để khắc phục tình trạng này ta cần giảm đường kính trung bình của ren bu lông hoặc tăng đường kính trung bình của ren đai ốc một đơn vị là fα.
Ta có công thức:
- fα = (0,582H1/sinα).Δα/2
- fα - µm; H1 - mm
- Đối với ren hệ mét, ta có H1 = 0,54 thì fα = 0,36P.Δα/2
- Đối với ren hệ Anh, ta có fα = 0,35.P.Δα/2
Ta có bảng cấp chính xác trong chế tạo ren như sau:
|
Dạng ren |
Đường kính của ren |
Cấp chính xác |
|
Ren ngoài |
d |
4, 6, 8 |
|
d2 |
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
|
|
Ren trong |
D2 |
4, 5, 6, 7, 8 |
|
|
D1 |
4, 5, 6, 7, 8 |
|
Dạng ren |
Đường kính của ren |
Sai lệch cơ bản |
|
Ren ngoài |
d |
d, e, f, g, h |
|
d2 |
d, e, f, g, h |
|
|
Ren trong |
D2 |
G, H |
|
D1 |
G, H |
Để biết thêm những thông tin khác vui lòng liên hệ với chúng tôi theo:
CÔNG TY CP ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI HPT VIỆT NAM
Địa chỉ: Yên Vĩnh, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội
Hotline: 0974 82 56 58
Email: vattu.hptvietnam@gmail.com
Website: https://kimkhihpt.com/
