Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉPBÀI 2: SAI LỆCH HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ – NHÁM BỀ MẶTBÀI 3: CƠ SỞ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬTBÀI 4: MỘT SỐ DỤNG CỤ ĐO PHỔ BIẾN TRONG CƠ KHÍBằng bài kiểm tra trắc nghiệm tự luận hoặc trắc nghiệm khách quan đạt các yêu cầu sau:Xác định đúng các ký hiệu, qui ¬ước, đặc tính, nhóm lắp ghép, các qui định lắp ghép và các sai lệch hình dáng, vị trí, nhám bề mặt.Tính toán độ hở, độ dôi, dung sai lắp ghép hình trụ trơn, dung sai lắp ghép ổ lăn, dung sai lắp ghép then then hoa, dung sai truyền động bánh răng, các mối ghép bu lông, đinh tán và mối ghép hàn.
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM KHOA HÀN MÔ ĐUN: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT MÃ SỐ: MĐ 08 NGHỀ: HÀN Trình độ (Trung cấp/ Cao đẳng nghề) Vũng tàu – 2013 Giáo trình lưu hành nội TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM KHOA HÀN MÔ ĐUN: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT MÃ SỐ: MĐ 08 NGHỀ: HÀN Trình độ (Trung cấp/ Cao đẳng nghề) Phó khoa duyệt Giáo viên soạn MAI ANH THI Từ Hoàng Oanh Vũ Vũng tàu – 2013 Giáo trình lưu hành nội Giới thiệu mô đun Vị trí tính chất mô đun: - Vị trí môn học: Môn học bố trí trước mô-đun đào tạo nghề - Tính chất môn học: Là môn học lý thuyết sở bắt buộc Mục tiêu mô đun Học xong môn học người học có khả năng: - Giải thích ký hiệu, quy ước dung sai (sai lệch) vẽ chi tiết, vẽ lắp mối ghép - Lựa chọn kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc mối ghép - Tính toán sai lệch, dung sai chi tiết, mối ghép - Liệt kê đầy đủ quy ước vẽ lắp mối ghép thường dùng chế tạo máy - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đo thường dùng chế tạo máy - Đo kích thước chi tiết dụng cụ đo phù hợp - Bảo đảm an toàn, vệ sinh công nghiệp trình đo lường - Độc lập, sáng tạo trình thực công việc đo lường Các hình thức dạy – học mô đun Thuyết trình Thực hành ứng dụng Kiểm tra ghi nhận Yêu cầu đánh giá hoàn thành mô đun Kiến thức: Bằng kiểm tra trắc nghiệm tự luận trắc nghiệm khách quan đạt yêu cầu sau: - Xác định ký hiệu, qui ước, đặc tính, nhóm lắp ghép, qui định lắp ghép sai lệch hình dáng, vị trí, nhám bề mặt - Tính toán độ hở, độ dôi, dung sai lắp ghép hình trụ trơn, dung sai lắp ghép ổ lăn, dung sai lắp ghép then- then hoa, dung sai truyền động bánh răng, mối ghép bu lông, đinh tán mối ghép hàn Kỹ năng: Đánh giá kỹ thông qua tập thực hành đạt yêu cầu sau: - Nhận biết loại dụng cụ đo - Sử dụng dụng cụ đo đạt yêu cầu kỹ thuật Thái độ: Đánh giá trình học tập đạt yêu cầu sau: - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn - Tham gia đầy đủ thời lượng môn học - Cẩn thận, tỉ mỉ, xác công việc MỤC LỤC Contents PHẦN THỨ NHẤT DUNG SAI LẮP GHÉP BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP Mục tiêu: Sau học xong người học có khả năng: − Trình bày kiến thức dung sai lắp ghép để tạo điều kiện hiểu yêu cầu kỹ thuật vẽ tiếp thu tốt lý thuyết chuyên môn − Trình bày khái niệm kích thước, sai lệch giới hạn dung sai − Trình bày đặc tính nhóm lắp ghép, công dụng nhóm lắp ghép − Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép I KHÁI NIỆM VỀ SAI SỐ CHẾ TẠO – SAI SỐ ĐO LƯỜNG CÁC CHI TIẾT MÁY - - - Khi gia công, đảm bảo cho loạt chi tiết chế tạo có thông số hình học (kích thước, hình dáng, vị trí bề mặt, nhám bề mặt, …) thông số khác (độ cứng, độ bền, …) xác cách tuyệt đối Điều giải thích có nhiều nguyên nhân gây sai lệch cho thông số xuất trình gia công, gọi sai số gia công Có thể phân sai số gia công thành sai số chế tạo sai số đo lường chi tiết máy Sai số chế tạo Là sai số xuất trình gia công làm cho chi tiết loạt chi tiết chế tạo không giống Các nguyên nhân gây sai số chế tạo: Máy dùng để gia công chi tiết không xác Ví dụ: trục máy tiện bị đảo vật gia công không tròn, sống trượt gần băng máy thường mòn cuối băng máy khoảng cách đến tâm trục máy thay đổi suốt chiều dài băng máy dẫn đến chi tiết bị côn tiện Dụng cụ cắt không xác Ví dụ dao doa bị mòn đường kính không xác dẫn đến lỗ gia công không xác Lực cắt: làm biến dạng hệ thống máy – dao – đồ gá gây sai số gia công Chiều sâu cắt: thay đổi chiều sâu lớp cắt kim loại làm cho lực cắt thay đổi, mà lực cắt thay đổi lại tác động lên hệ thống máy – dao – đồ gá làm cho chi tiết gia công bị sai lệch theo Rung động máy: rung động máy chuẩn động bên bên gây nên sai số trình gia công Nhiệt độ: nhiệt độ môi trường, chi tiết gia công thay đổi làm xuất sai số trình gia công kim loại màu Ví dụ gia công bạc kim loại đồng, kinh nghiệm dẫn đến sai số hàng loạt Sai số đo lường - Khi đo có sai số, xác định xác tuyệt đối kích thước chi tiết Sai số đo lường sai lệch kết đo vị trí ban đầu (trị số gốc) đại lượng đo Sai số đo lường thường xảy nguyên nhân sau: Sai số đồ đo chuẩn, mẫu chuẩn Độ không xác dụng cụ đo Kinh nghiệm kỹ người đo, độ nhạy cảm tay độ tinh mắt II KHÁI NIỆM VỀ TÍNH ĐỔI LẪN TRONG CHẾ TẠO MÁY Bản chất tính đổi lẫn( lắp lẫn) Máy phận máy tạo thành nhiều chi tiết máy lắp ghép lại với Khi thiết kế chế tạo máy phận máy tùy theo chức sử dụng mà người ta buộc chúng phải đạt yêu cầu kỹ thuật định gọi tiêu sử dụng máy chẳng hạn độ xác, độ bền, suất hiệu suất … kí hiệu AΣ Để đảm bảo tiêu sử dụng máy A Σ chi tiết lắp ghép tạo nên cần phải đạt số tiêu kỹ thuật định mà ta gọi thông số chức chi tiết (kí hiệu Ai) hay: - Trong Ai đại lượng biến đổi độc lập Do thiết kế chế tạo người ta mong muốn: Có AΣ hợp lý Phải có Ai hợp lý Tuy nhiên sản xuất thực tế người ta chế tạo máy phận máy có AΣ hợp lý Ngay máy hay phận máy loại A Σ không giống có nhiều yếu tố tác động đến Vì người ta cho phép máy hay phận máy có tiêu sử dụng A Σ phép thay đổi phạm vi hợp lý định xung quanh AΣ gọi dung sai tiêu sử dụng máy hay phận máy – kí hiệu TΣ Từ TΣ ta xác định phạm vi thay đổi cho phép thông số chức chi tiết – kí hiệu Ti Như vậy, thiết kế chế tạo chi tiết máy mà A i thỏa mãn quan hệ gần lắp thành máy hay phận máy đạt tiêu T Σ, đồng thời đảm bảo tính đổi lẫn chức lắp ráp sửa chữa tức chi tiết máy phận máy loại có khả thay dễ dàng cho lắp ráp sửa chữa mà không cần gia công bổ xung đảm bảo tiêu sử dụng máy, có trị số kinh tế hợp lý Các chi tiết máy có tính đổi lẫn phải giống hình dáng Kích thước, vị trí bề mặt, nhám bề mặt cơ, lý, hóa tính … khác phạm vi cho phép Phạm vi cho phép gọi dung sai Như ta thấy dung sai yếu tố định tính đối lẫn, chất tính đối lẫn việc tính dung sai qui định dung sai cho chi tiết Trong giáo trình dung sai lắp ghép ta nghiên cứu tính đổi lẫn cho thông số hình học chi tiết: kích thước, hình dáng, vị trí bề mặt nhám bề mặt Loạt chi tiết tất chi tiết đổi lẫn cho chi tiết có tính đổi lẫn hoàn toàn Nếu loạt chi tiết có số chi tiết không đổi lẫn cho loạt chi tiết có tính đổi lẫn không hoàn toàn Vai trò tính đổi lẫn sản xuất sử dụng a Đối với sản xuất Tính đổi lẫn chức nguyên tắc thiết kế chế tạo Nếu chi tiết thiết kế, chế tạo theo nguyên tắc đổi lẫn chức chúng không phụ thuộc vào địa điểm sản xuất Đó điều kiện để ta chuyên môn hóa hợp tác hóa sản xuất Trong sản xuất việc chuyên môn hóa tạo khả áp dụng tiến khoa học kỹ thuật, giúp ta hợp lý hóa sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo điều kiện nâng cao xuất lao động dẫn đến hạ giá thành sản phẩm Việc hợp tác hóa sản xuất giúp tiếp cận sản xuất tiên tiến, thúc đẩy sản xuất ngày phát triển Việc sản xuất chi tiết dự trữ thay tập trung (nhà máy, sản xuất phụ tùng thay …) Có lợi nhiều quản lí sản xuất kinh tế kỹ thuật b Đối với sử dụng Trong sử dụng việc sửa chữa máy đơn giản nhiều, chi tiết bị hỏng có độ tin cậy thấp thay nhẹ nhàng chi tiết có tính đổi lẫn (phụ tùng thay thế) Như giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, sử dụng máy triệt để III QUI ĐỊNH DUNG SAI VÀ TIÊU CHUẨN HÓA Khi thiết kế, chế tạo máy phận máy người ta vào tiêu sử dụng máy (AΣ) Chỉ tiêu sử dụng máy thông số hình học thông số khác công suất, hiệu suất, suất … Trên sở tiêu sử dụng máy AΣ người thiết kế phải xác định thông số chức chi tiết Ai Muốn đảm bao thông số chức người thiết kế phải tính toán lựa chọn dung sai cho chi tiết hay nói cách khác phải qui định dung sai cho chi tiết thiết kế Qui định dung sai sở tính đổi lẫn chức điều kiện thuận lợi cho việc thống hóa tiêu chuẩn hóa phạm vi quốc gia quốc tế Khi công nghiệp phát triển sản phẩm đa dạng phong phú, không chủng loại, mẫu mã mà kích cỡ Trong điều kiện đòi hỏi có thống hóa mặt quản lý nhà nước, mặt khác để nâng cao hiệu kinh tế phải qui cách hóa tiêu chuẩn hóa sản phẩm Để đáp ứng yêu cầu nhà nước Việt Nam ban hành hàng loạt tiêu chuẩn kỹ thuật có tiêu chuẩn dung sai lắp ghép Các tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam (TCVN) xây dựng dựa sở tiêu chuẩn quốc tế ISO IV KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI Kích thước Kích thước giá trị số đại lượng đo chiều dài theo đơn vị đo lựa chọn Trong chế tạo máy đơn vị đo thường dùng mm 1m=1000mm; 1mm=1000µm a Kích thước danh nghĩa Là kích thước xác định tính toán dựa sở chức chi tiết, sau qui tròn (về phía lớn hơn) theo giá trị dãy kích thước thẳng danh nghĩa tiêu chuẩn Kích thước danh nghĩa chi tiết trục kí hiệu dN (hình 1.1a) Kích thước danh nghĩa chi tiết lỗ kí hiệu DN (hình 1.1b) - Kích thước danh nghĩa ghi vẽ dùng làm gốc để tính sai lệch kích thước b Kích thước thực Là kích thước nhận từ kết đo chi tiết gia công với sai số cho phép Ví dụ: đo kích thước trục thước cặp có độ xác 1/20, kết đo nhận 28,25mm tức kích thước thực trục d t = 28,25mm với sai số cho phép ±0,05mm Kích thước thực kí hiệu dt trục Dt lỗ c Kích thước giới hạn Để xác định phạm vi cho phép sai số chế tạo kích thước, người ta qui định hai kích thước giới hạn: Kích thước giới hạn lớn kích thước lớn cho phép chế tạo chi tiết, ký hiệu trục dmax lỗ Dmax Kích thước giới hạn nhỏ kích thước nhỏ cho phép chế tạo chi tiết, ký hiệu trục dmin lỗ Dmin Vậy điều kiện để kích thước chi tiết sau chế tạo đạt yêu cầu là: dmin ≤ dt ≤ dmax Dmin ≤ Dt ≤ Dmax Sai lệch giới hạn Là hiệu đại số kích thước giới hạn kích thước danh nghĩa a Sai lệch giới hạn lớn (Sai lệch giới hạn trên) Là hiệu đại số kích thước giới hạn lớn kích thước danh nghĩa, sai lệch giới hạn kí hiệu es, ES Với trục: es = dmax - dN Với lỗ: ES = Dmax - DN b Sai lệch giới hạn nhỏ (Sai lệch giới hạn dưới) Là hiệu đại số kích thước giới hạn nhỏ kích thước danh nghĩa, sai lệnh giới hạn nhỏ ký hiệu ei, EI Với trục: ei = dmin - dN Với lỗ: EI = Dmin - DN Sai lệch giới hạn có giá trị dương “+”, âm “-”, “0” * Sai lệch giới hạn ghi bên cạnh kích thước danh nghĩa với cỡ chữ nhỏ hơn: , Ví dụ: Dung sai kích thước Là phạm vị cho phép sai số kích thước Trị số dung sai hiệu số kích thước giới hạn lớn kích thước giới hạn nhỏ nhất, hiệu sai số sai lệch sai lệch sai lệch Dung sai kí hiệu T (Tolerance) Dung sai kích thước trục: Td = dmax - dmin Td = es - ei Dung sai kích thước lỗ: TD = Dmax - Dmin TD = ES - EI Dung sai luôn có giá trị dương Trị số dung sai nhỏ độ xác kích thước cao Trị số dung sai lớn độ xác kích thước thấp Ví dụ: Biết kích thước chi tiết lỗ là: Tính kích thước giới hạn dung sai Kích thước thực lỗ sau gia công đo là: D t = , hỏi chi tiết lỗ gia công có đạt yêu cầu không ? Giải: Kích thước giới hạn lớn lỗ: Dmax = DN + ES = 50 + 0,020 = 50,020 mm Kích thước giới hạn nhỏ lỗ: Dmin = DN + EI = 50 – 0,041 = 49,959 mm Dung sai lỗ: TD = ES – EI = 0,020 – (-0,041) = 0,061 mm Chi tiết lỗ đạt yêu cầu kích thước thực thỏa mãn: Dmin ≤ Dt ≤ Dmax Ta thấy: Dmin = 49,959 > Dt = 49,950 Vậy chi tiết lỗ gia công không đạt yêu cầu * Khi gia công người thợ phải nhẩm tính kích thước giới hạn đối chiếu với kích thước đo (kích thước thực) chi tiết gia công đánh giá chi tiết đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu kích thước V LẮP GHÉP VÀ CÁC LOẠI LẮP Khái niệm lắp ghép Thường chi tiết đứng riêng biệt chưa có công dụng Chỉ chúng phối hợp với tạo thành mối ghép có công dụng định Như vậy, hai hay số chi tiết phối hợp với cách cố định (pít tông xy lanh) tạo thành mối ghép Kích thước lắp ghép kích thước mà dựa vào chi tiết lắp ghép với Trong mối ghép, kích thước danh nghĩa lỗ (D N) kích thước danh nghĩa trục (dN) gọi chung kích thước danh nghĩa mối ghép: DN = dN Bề mặt lắp ghép bề mặt mà dựa vào chi tiết lắp ghép với Trong bề mặt lắp ghép lỗ gọi bề mặt bao, bề mặt lắp ghép trục bề mặt bị bao Ví dụ: lắp ghép trục lỗ (hình 1.3), lắp ghép trượt rãnh trượt 10 Phụ lục 1: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn Bảng 1: SAI LỆCH GIỚI HẠN KÍCH THƯỚC LỖ ĐỐI VỚI KÍCH THƯỚC ĐẾN 500mm TCVN 2245-99 (theo µm) Tiếp theo bảng 57 Tiếp theo bảng 58 Tiếp theo bảng 59 60 Bảng 2: SAI LỆCH GIỚI HẠN KÍCH THƯỚC TRỤC ĐỐI VỚI KÍCH THƯỚC ĐẾN 500mm TCVN 2245-99 (theo µm) 61 Tiếp theo bảng 62 Tiếp theo bảng 63 Tiếp theo bảng 64 65 Bảng 4: ĐỘ DÔI GIỚI HẠN CỦA CÁC LẮP GHÉP CHẶT CÓ KÍCH THƯỚC TỪ ĐẾN 500MM (TCVN 2244-99 VÀ 2245-99) 66 67 68 69 70 71 [...]... bề mặt lắp ghép, trong chế tạo cơ khí phân loại như sau: Lắp ghép bề mặt trơn: bề mặt lắp ghép có dạng là bề mặt trụ trơn hoặc mặt phẳng Lắp ghép côn trơn: bề mặt lắp ghép là mặt nón cụt Lắp ghép ren: bề mặt lắp ghép là mặt xoắn ốc có dạng profin tam giác, hình thang, … Lắp ghép truyền động bánh răng: bề mặt lắp ghép là bề mặt tiếp xúc một cách chu kỳ của các răng bánh răng Đặc tính của lắp ghép bề... DIỄN BẰNG SƠ ĐỒ SỰ PHÂN BỐ MIỀN DUNG SAI LẮP GHÉP Để đơn giản và thuận tiện người ta biểu diễn lắp ghép dưới dạng sơ đồ phân bố miền dung sai Sơ đồ lắp ghép là hình biểu diễn vị trí tương quan giữa miền dung sai của lỗ và miền dung sai của trục trong mối ghép 13 Cách vẽ sơ đồ lắp ghép Kẻ một đường nằm ngang biểu diễn vị trí của đường kích thước danh nghĩa Tại vị trí đó sai lệch của kích thước bằng 0,... bình: - - Dung sai của độ hở (dung sai lắp ghép lỏng): Ts = Smax - Smin 11 Ts = (Dmax - dmin) – (Dmin - dmax) Ts = (Dmax - Dmin) – (dmax - dmin) Ts = TD + Td Như vậy dung sai mối ghép bằng tổng dung sai của kích thước lỗ và kích thước trục Phạm vi sử dụng: lắp ghép lỏng thường được sử dụng đối với mối ghép mà hai chi tiết lắp ghép có sự chuyển động tương đối với nhau và tùy theo chức năng của mối ghép mà... 45,034mm Dung sai kích thước lỗ TD = 0,025mm trục Td = 0,016mm Dung sai của mối ghép T = 0,025 + 0,016 = 0,041mm Mối ghép là lắp chặt vì miền dung sai trục nằm trên miền dung sai lỗ Độ dôi giới hạn Nmax = 0,05mm Nmin = 0,009mm Bài tập: Cho lắp ghép trong đó kích thước danh nghĩa Ø28mm Sai lệch giới hạn của lỗ ES = 35µm, EI = 0 Sai lệch giới hạn của trục es = 45µm, ei = 23µm Yêu cầu: Vẽ sơ đồ phân bố miền dung. .. miền dung sai lỗ nằm trên miền dung sai trục • Lắp chặt nếu miền dung sai trục nằm trên miền dung sai lỗ • Lắp trung gian nếu miền dung sai lỗ và trục nằm xen kẽ nhau Biết được vị trí số độ hở, độ dôi giới hạn Ví dụ: Cho lắp ghép có sơ đồ phân bố miền dung sai như hình vẽ 1.9 2 - - 14 - - Qua sơ đồ trên ta xác định được: Kích thước danh nghĩa của mối ghép DN = dN = 45mm Sai lệch giới hạn ES = 25µm; EI... kích thước bề mặt bị bao: Nếu Dt – dt có giá trị dương thì lắp ghép có độ hở Nếu Dt – dt có giá rị âm thì lắp ghép có độ dôi Dựa vào đặc tính trên lắp ghép bề mặt trơn được chia làm 3 nhóm 2 Phân loại lắp ghép a Nhóm lắp lỏng Trong nhóm lắp ghép này kích thước lắp ghép của lỗ luôn luôn lớn hơn kích thước lắp ghép của trục Đặc điểm của nhóm lắp lỏng là luôn luôn có độ hở và độ hở được ký hiệu là S và... Dung sai của độ dôi (dung sai lắp ghép chặt): TN = Nmax - Nmin TN = TD + Td Phạm vi sử dụng: lắp ghép chặt được sử dụng đối với các mối ghép cố định không tháo hoặc chỉ tháo khi sửa chữa lơn Độ dôi của lắp ghép đủ đảm bảo truyền 12 - mômen xoắn nhưng tùy theo trị số của lực truyền mà ta chọn lắp ghép có độ dôi nhỏ, trung bình hay lớn c Nhóm lắp ghép trung bình Trong nhóm l81p ghép này kích thước thực... của sơ đồ lắp ghép Qua sơ đồ phân bố miền dung sai ta xác định được: Giá trị của kích thước danh nghĩa của mối ghép (DN, dN) Biết được giá trị của sai lệch giới hạn (ES, EI, es, ei) Biết được vị trí và giá trị của kích thước giới hạn (Dmax, Dmin, dmax, dmin) Trị số dung sai của kích thước lỗ, trục (TD, Td) và của mối ghép Dễ dàng nhận biết được đặc tính lắp ghép: • Lắp lỏng nếu miền dung sai lỗ nằm... nào là sai lệch giới hạn, cách ký hiệu và công thức tính Có mấy nhóm lắp ghép, đặc điểm của từng nhóm Trình bày cách biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép BÀI TẬP 1 Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước chi tiết trong các trường hợp: b a c chi tiết sau khi gia công có kích thước thực 101,85 có đạt yêu cầu không, tại sao? 2 Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của các lắp ghép. .. kích thước trung bình có xác suất xuất hiện nhiều hơn Dung sai của lắp ghép được tính: TN,S = Nmax + Smax TN,S =TD + Td Phạm vi sử dụng: lắp ghép trung gian thường được sử dụng đối với các mối ghép cố định nhưng thường xuyên phải tháo lắp trong quá trình sử dụng và những mối ghép yêu cầu độ đồng tâm cao giữa các chi tiết lắp ghép Có thể dùng lắp ghép trung gian để truyền lực nhưng với điều kiện phải