Khám phá
Dung sai cơ khí là gì? Phân loại dung sai gia công thông dụng
Dung sai cơ khí đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác của chi tiết gia công. Đây là yếu tố quyết định mức độ sai lệch cho phép giữa kích thước thực tế và kích thước thiết kế, giúp sản phẩm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật mà vẫn tối ưu chi phí sản xuất. Hãy cùng TULOCTECH tìm hiểu về dung sai cơ khí là gì trong bài viết dưới đây!
Dung sai cơ khí là gì?
Dung sai cơ khí là mức độ sai lệch cho phép so với kích thước thiết kế ban đầu. Dung sai có thể áp dụng cho nhiều đại lượng khác nhau, chẳng hạn như kích thước (mm), nhiệt độ (°C), độ ẩm (g/m³)… tùy theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
Trong gia công cơ khí, đặc biệt là trên máy CNC, dung sai chủ yếu liên quan đến các thông số kích thước tuyến tính, góc hoặc các yếu tố vật lý khác. Dù áp dụng cho đơn vị nào, dung sai luôn xác định một phạm vi giá trị có thể chấp nhận được so với kích thước danh nghĩa.
Khi thiết kế và gia công, dung sai quy định giới hạn sai lệch cho phép của một bộ phận, đảm bảo tính năng và khả năng lắp ghép chính xác. Nhà thiết kế sẽ xác định dung sai dựa trên yêu cầu về chức năng, tính thẩm mỹ và khả năng tương thích của từng chi tiết.
Có nhiều loại dung sai khác nhau, mỗi loại phục vụ một mục đích riêng, bao gồm: Dung sai đơn, dung sai hình học, dung sai giới hạn, dung sai song phương và dung sai lắp ghép. Việc hiểu rõ từng loại dung sai giúp đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, đồng thời tối ưu quy trình sản xuất.
Xem thêm: Tìm hiểu trục chính máy phay CNC: Cấu tạo và phân loại
Tầm quan trọng của dung sai cơ khí trong sản xuất
Trong sản xuất cơ khí, dung sai cơ khí đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác và khả năng lắp ráp của các chi tiết. Một sản phẩm gia công đạt tiêu chuẩn không chỉ yêu cầu kích thước đúng với bản vẽ mà còn phải có dung sai phù hợp để đảm bảo hoạt động ổn định trong thực tế.
Nếu dung sai quá chặt, chi tiết có thể khó gia công hoặc tốn kém chi phí sản xuất. Ngược lại, nếu dung sai quá lỏng, sản phẩm có thể không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, dẫn đến sai số khi lắp ráp hoặc giảm tuổi thọ thiết bị.
Vì vậy, việc kiểm soát dung sai hợp lý giúp tối ưu hiệu suất gia công, giảm tỷ lệ phế phẩm, tiết kiệm chi phí sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.
Phân loại dung sai cơ khí trong quá trình gia công
Để đảm bảo độ chính xác khi gia công, việc hiểu rõ từng loại dung sai cơ khí là điều cần thiết. Điều này giúp tính toán chính xác và nhanh chóng các sai số cho phép trong quá trình sản xuất.
1. Dung sai đơn phương và song phương
- Dung sai đơn phương là loại dung sai chỉ cho phép sai lệch theo một hướng (dương hoặc âm) so với kích thước danh nghĩa. Ví dụ: 1,5 mm +0.000/-0.005, nghĩa là kích thước có thể lớn nhất là 1,505 mm, nhưng không được nhỏ hơn 1,5 mm.
- Dung sai song phương cho phép sai lệch theo cả hai hướng, giúp quá trình gia công linh hoạt hơn.
2. Dung sai giới hạn
Dung sai giới hạn quy định khoảng giá trị chấp nhận được của một kích thước. Nó bao gồm giới hạn trên (kích thước tối đa) và giới hạn dưới (kích thước tối thiểu). Ví dụ: 0,55 – 0,65 mm có nghĩa là kích thước sản phẩm phải nằm trong khoảng từ 0,55 mm đến 0,65 mm để được chấp nhận.
3. Dung sai lắp ghép
Dung sai này áp dụng khi hai hoặc nhiều chi tiết cần kết hợp chính xác với nhau, như đai ốc và bu lông hoặc pittông và xi lanh. Bề mặt lắp ghép có thể là bề mặt ngoài của một chi tiết và bề mặt trong của chi tiết còn lại, đảm bảo sự phù hợp giữa các bộ phận trong hệ thống.
4. Dung sai hình học
Dung sai hình học kiểm soát hình dạng và vị trí của chi tiết gia công, vượt xa khái niệm đo kích thước tiêu chuẩn. Hệ thống này không chỉ quy định kích thước mà còn xác định các yếu tố hình học như độ phẳng, độ đồng tâm, độ vuông góc và vị trí thực tế của bộ phận. Trong đó, GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) là phương pháp phổ biến để đo lường và kiểm soát dung sai hình học trong sản xuất hiện đại.
Ảnh hưởng của dung sai cơ khí đến chất lượng sản phẩm
Dung sai cơ khí đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định chất lượng của sản phẩm gia công. Nếu dung sai được kiểm soát hợp lý, sản phẩm sẽ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo độ chính xác cao và khả năng lắp ráp hoàn hảo. Ngược lại, nếu dung sai không phù hợp, nó có thể gây ra nhiều vấn đề trong quá trình sản xuất và sử dụng.
1. Ảnh hưởng đến độ chính xác của sản phẩm
- Dung sai quá chặt có thể làm tăng chi phí gia công do yêu cầu máy móc hiện đại và quy trình kiểm tra nghiêm ngặt.
- Dung sai quá lỏng có thể dẫn đến sai số lớn, khiến sản phẩm không thể đáp ứng yêu cầu kỹ thuật hoặc gây khó khăn khi lắp ráp.
2. Tác động đến quá trình lắp ráp
- Khi dung sai không được kiểm soát đúng mức, các chi tiết có thể không ăn khớp với nhau, làm ảnh hưởng đến độ bền và hiệu suất vận hành.
- Trong các cơ cấu chuyển động như trục – bạc đỡ hoặc pittông – xi lanh, dung sai không chính xác có thể gây ma sát quá mức hoặc lỏng lẻo, dẫn đến hao mòn nhanh chóng.
3. Tăng tỷ lệ phế phẩm và chi phí sản xuất
- Dung sai không phù hợp có thể khiến nhiều sản phẩm không đạt yêu cầu, làm tăng tỷ lệ phế phẩm và lãng phí nguyên vật liệu.
- Việc phải sửa chữa hoặc sản xuất lại cũng làm tăng chi phí sản xuất và kéo dài thời gian giao hàng.
4. Ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ sản phẩm
- Nếu dung sai không đảm bảo, các chi tiết có thể bị biến dạng, nứt gãy hoặc hao mòn nhanh hơn trong quá trình sử dụng.
- Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng tổng thể mà còn làm giảm tuổi thọ của sản phẩm.
Cách thể hiện dung sai cơ khí trên bản vẽ kỹ thuật
Dung sai cơ khí có thể được thể hiện trên bản vẽ kỹ thuật theo hai cách chính: biểu diễn dung sai các yếu tố hình học và biểu diễn dung sai kích thước.
1. Biểu diễn dung sai các yếu tố hình học
Dung sai hình học giúp kiểm soát các đặc tính quan trọng như:
- Hình dạng (độ phẳng, độ tròn, độ song song, v.v.)
- Hướng (độ vuông góc, độ nghiêng, v.v.)
- Vị trí (độ đồng tâm, độ đối xứng, v.v.)
Theo tiêu chuẩn TCVN 5906:1995, các chỉ dẫn dung sai hình dạng và vị trí trên bản vẽ bao gồm:
– Ký hiệu quy ước
– Trị số sai lệch
– Ký hiệu bề mặt so sánh (A, B, C, …)
Những chỉ dẫn này được đặt trong một khung hình chữ nhật, được chia thành nhiều ô. Thứ tự các ô từ trái sang phải như sau:
– Ô thứ nhất: Ký hiệu dung sai theo quy ước.
– Ô thứ hai: Trị số dung sai (đơn vị giống với kích thước danh nghĩa). Nếu là đường kính hoặc trục, ký hiệu “Φ” sẽ được đặt trước giá trị dung sai.
– Ô thứ ba: Ký hiệu chuẩn (nếu có), được thể hiện bằng chữ in hoa.
Quy tắc thể hiện dung sai trên bản vẽ
– Đường dẫn nét liền mảnh kết nối khung chữ nhật với phần tử cần thể hiện dung sai.
– Đầu đường dẫn có thể là mũi tên hoặc một tam giác tô kín chỉ vào yếu tố liên quan.
– Nếu dung sai áp dụng cho một đường hoặc bề mặt, đường bao hoặc đường kéo dài sẽ được sử dụng.
– Khi dung sai liên quan đến đường trục hoặc mặt phẳng đối xứng, sử dụng đường kích thước kéo dài của đường kính.
– Nếu không thể nối trực tiếp khung chữ nhật với điểm mốc, ký hiệu chuẩn sẽ được thay thế bằng chữ in hoa đặt trong hình chữ nhật.
– Nếu dung sai áp dụng cho một độ dài xác định, giá trị độ dài sẽ được ghi sau trị số dung sai và phân cách bằng dấu “〃”.
2. Biểu diễn dung sai kích thước trên bản vẽ chi tiết
Dung sai kích thước được thể hiện trên bản vẽ chi tiết theo ba cách phổ biến:
– Ghi kích thước danh nghĩa kèm theo miền dung sai và cấp chính xác: Ví dụ: Φ50n7, Φ120H8,…
– Ghi kích thước danh nghĩa kèm theo sai lệch trên và sai lệch dưới: Nếu một trong hai giá trị sai lệch bằng 0, có thể không cần ghi số 0.
– Ghi kích thước danh nghĩa với sai lệch đối xứng: Nếu giá trị sai lệch trên và dưới bằng nhau, thể hiện dưới dạng: 50 ± 0.02
Dung sai cơ khí đóng vai trò quan trọng trong thiết kế và gia công, đảm bảo các chi tiết cơ khí đạt độ chính xác cao và có thể lắp ráp hoàn chỉnh trong hệ thống. Việc kiểm soát dung sai đúng tiêu chuẩn không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu sai sót và chi phí.
Để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về máy CNC và thông tin liên quan đến ngành gia công cơ khí, đừng quên theo dõi trang TULOCTECH ngay hôm nay!
CÔNG TY TNHH MTV KỸ THUẬT TÚ LỘC
- Trụ Sở Chính: 451 Lý Thường Kiệt, Phường 9, Quận Tân Bình, TP.HCM ( Số mới 373/1/133 Lý Thường Kiệt, Phường 9, Quận Tân Bình, TP. HCM)
- Chi nhánh TLT – Hồ Chí Minh: 197 Võ Văn Bích, X. Tân Thạnh Đông, H. Củ Chi, TP. HCM
- Chi Nhánh TLT – Hà Nội: Km 6 Võ Văn Kiệt, Thôn Đoài, X.Nam Hồng, H. Đông Anh, Thủ đô Hà Nội
- Chi nhánh TLT – Bắc Ninh: Đ. Lê Thái Tổ, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh (Kế bên Honda, đối diện Toyota)
- Hotline: 1900.98.99.06
