Giáo trình Dung sai, Kỹ thuật Đo lường Máy thi công Mặt đường Cao đẳng

Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường cho nghề vận hành máy thi công mặt đường trình độ cao đẳng, cung cấp kiến thức chuyên sâu.

• Trường học: Trường Cao Đẳng
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Đo Lường
• Đề tài: Giáo Trình Dung Sai Lắp Ghép Và Kỹ Thuật Đo Lường Nghề Vận Hành Máy Thi Công Mặt Đường Trình Độ Cao Đẳng
• Loại tài liệu: Giáo Trình

Tóm tắt

I. Khái Niệm Cơ Bản Về Dung Sai Lắp Ghép

Dung sai lắp ghép là một môn học kỹ thuật cơ sở quan trọng trong đào tạo nghề vận hành máy thi công mặt đường. Môn học này cung cấp kiến thức nền tảng về độ chính xác trong chế tạo cơ khí, giúp sinh viên hiểu được bản chất của các mối ghép và áp dụng vào thực tế sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị. Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, các chỉ tiết thiết bị cơ khí đòi hỏi độ chính xác ngày càng cao. Dung sai và sai lệch giới hạn là những khái niệm đặc biệt quan trọng giúp xác định phạm vi chấp nhận được của kích thước thực tế so với kích thước danh định. Hiểu rõ về dung sai lắp ghép không chỉ nâng cao chất lượng công việc mà còn đảm bảo an toàn và hiệu quả khi vận hành máy thi công.

1.1. Khái Niệm Về Kích Thước Và Sai Lệch

Kích thước danh định là kích thước được thiết kế trên bản vẽ kỹ thuật. Kích thước thực tế là kích thước đo được trên sản phẩm. Sai lệch giới hạn bao gồm sai lệch trên và sai lệch dưới, xác định phạm vi chấp nhận được. Dung sai là hiệu số giữa sai lệch trên và sai lệch dưới, biểu thị độ chính xác yêu cầu của chi tiết.

1.2. Khái Niệm Về Lắp Ghép

Lắp ghép là sự kết hợp giữa hai chi tiết để tạo thành một hộp gồm lỗ (chi tiết lớn) và trục (chi tiết nhỏ). Có ba loại lắp ghép chính: lắp với khe, lắp với níu, và lắp không xác định. Mỗi loại lắp ghép có dung sai và yêu cầu chính xác khác nhau, phụ thuộc vào công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết.

II. Hệ Thống Dung Sai Lắp Ghép Tiêu Chuẩn

Hệ thống dung sai lắp ghép được quy định trong các tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam (TCVN) nhằm thống nhất quy chuẩn chế tạo cơ khí trên toàn quốc. Hệ thống này được xây dựng dựa trên cơ sở phân loại các mối ghép tiêu chuẩn và quy định dung sai kích thước cho từng trường hợp cụ thể. Trong lĩnh vực vận hành máy thi công mặt đường, việc áp dụng hệ thống dung sai đúng cách giúp đảm bảo tính bền vững, độ tin cậy của các bộ phận máy. Hệ thống này bao gồm các kiểu lắp tiêu chuẩn được chia thành nhiều cấp độ chính xác khác nhau, từ chính xác cao đến chính xác thấp, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của từng ứng dụng.

2.1. Các Kiểu Lắp Ghép Tiêu Chuẩn

Hệ thống dung sai quy định ba kiểu lắp ghép cơ bản: lắp với khe để dễ tháo lắp, lắp với níu để đảm bảo liên kết chắc chắn, và lắp chuyển tiếp. Mỗi kiểu lắp có ký hiệu đặc biệt và giá trị dung sai được xác định theo tiêu chuẩn, giúp kỹ thuật viên dễ dàng lựa chọn và kiểm tra.

2.2. Phạm Vi Ứng Dụng Trong Máy Thi Công Mặt Đường

Trong vận hành máy thi công mặt đường, lắp ghép có khe được sử dụng cho các bộ phận cần tháo lắp định kỳ, lắp ghép với níu dùng cho các liên kết cần độ chắc chắn cao. Việc lựa chọn đúng kiểu lắp ghép đảm bảo máy hoạt động hiệu quả, bền bỉ và an toàn.

III. Dụng Cụ Đo Lường Thông Dụng Trong Cơ Khí

Dụng cụ đo lường là những thiết bị chuyên dụng giúp xác định kích thước, độ chính xác của chi tiết máy. Trong lĩnh vực vận hành máy thi công mặt đường, kỹ thuật viên cần nắm vững cách sử dụng các dụng cụ đo thông dụng như thước cặp, panme và đồng hồ so. Các dụng cụ này có độ chính xác và phạm vi đo khác nhau, được lựa chọn tùy theo yêu cầu chính xác của công việc. Thước cặp cơ học có độ chính xác từ 0,05mm đến 0,1mm, thích hợp cho đo nhanh. Panme cơ học có độ chính xác cao hơn, từ 0,01mm đến 0,001mm. Đồng hồ so dùng để kiểm tra độ lệch hình học, đặc biệt hữu ích trong kiểm tra độ không song song, không vuông góc.

3.1. Thước Cặp Và Panme Cơ Học

Thước cặp bao gồm thước cặp cơ học và thước cặp điện tử, có phạm vi đo từ 0-150mm trở lên. Panme cơ học (panme 0-25mm, 25-50mm...) được sử dụng để đo kích thước tuyến tính với độ chính xác 0,01mm. Cần vệ sinh, hiệu chỉnh định kỳ để đảm bảo độ chính xác.

3.2. Đồng Hồ So Và Ứng Dụng

Đồng hồ so là dụng cụ đo sai lệch hình học, có độ chính xác cao. Được sử dụng để kiểm tra độ không song song, không vuông góc, không đồng trục và độ nhám bề mặt. Đây là công cụ quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm trong quá trình gia công và sửa chữa.

IV. Phương Pháp Đo Lường Và Kiểm Tra Chất Lượng

Phương pháp đo lường chính xác là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng chi tiết cơ khí và hiệu suất hoạt động của máy thi công. Trong quá trình vận hành và bảo dưỡng, kỹ thuật viên phải biết cách đo kích thước tuyến tính, kiểm tra sai lệch hình dạng, kiểm tra sai lệch vị trí và đo độ nhám bề mặt. Mỗi phương pháp đo có những yêu cầu kỹ thuật riêng về cách thực hiện, loại dụng cụ sử dụng, và cách đọc kết quả. Kỹ năng đo lường đúng không chỉ nâng cao hiệu quả công việc mà còn góp phần kéo dài tuổi thọ của máy, giảm chi phí bảo trì. Việc thực hiện đúng các phương pháp đo lường đảm bảo sản phẩm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, chất lượng cao nhất.

4.1. Phương Pháp Đo Kích Thước Tuyến Tính

Đo kích thước tuyến tính bằng thước cặp hoặc panme theo các bước: chuẩn bị dụng cụ, làm sạch chi tiết, đặt dụng cụ đúng vị trí, đọc kết quả chính xác. Lựa chọn dụng cụ phù hợp với độ chính xác yêu cầu. Cần tránh áp lực quá mạnh khi đo, vì có thể làm biến dạng chi tiết.

4.2. Kiểm Tra Sai Lệch Hình Học Và Nhám Bề Mặt

Sử dụng đồng hồ so để kiểm tra độ không song song, không vuông góc, không đồng trục và độ tròn. Độ nhám bề mặt được kiểm tra bằng độ nhám kế hoặc phương pháp so sánh với mẫu. Những kiểm tra này đảm bảo chi tiết đáp ứng yêu cầu kỹ thuật toàn diện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1: MH 10-01 Giới thiệu: Là môn học cơ sở tuy nhiên dung sai đo lường lại là môn học có nhiều kiến thức bố ích đối với người học, nó mang lại cho người học những kiến thức về các lắp ghép chỉ tiết, về sai lệch kích thước,.phục vụ cho công việc gia công và chế tạo. Mục tiêu: ~ Trình bày đầy đủ kích thước danh nghữa, kích thước thực, kích thước giới hạn, dung sai chỉ tiết, dung sai lắp ghép ~ Trình bày rõ đặc điểm của các kiểu lắp ghép: Lắp lỏng - Lắp chặt - lắp trung gian ~ Trình bày đầy đủ các quy định về lắp ghép theo hệ thống lỗ và hệ thống trục, hai dãy sai lệch cơ bản của lỗ và trục các lắp ghép tiêu chuẩn ~ Vẽ đúng sơ đồ phân bố miền dung sai theo hệ thống lỗ và hệ thống trục và xác định được các đặc tính của lắp ghép khi cho một lắp ghép. ~ Xác định được phạm vi phân tán kích thước của trục và lỗ đẻ điều chỉnh dụng cụ cắt và kiểm tra kích thước gia công ~ Giải thích đúng các dạng sai lệch về hình dạng, sai lệch vị trí bề mặt được ghỉ trên bản vẽ gia công ~ Biểu điễn và giải thích đúng các ký hiệu độ nhám trên bản vẽ gia công - Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về dung sai và kỹ thuật đo. Nội dung chính: 1.1 Kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai lắp ghép.

Mục tiêu: ~ Trình bày được tính đổi lẫn chức năng trong cơ khí ~ Trình bày được các khái niệm về kích thước và dung sai lắp ghép ~ Ứng dụng vào việc giải các bài tập có liên quan 1.1 Khái niệm về tính đổi lẫn chức năng trong ngành cơ khí chế tạo. Bản chất của tính lắp lẫn Máy do nhiều bộ phận hợp thành, mỗi bộ phận do nhiều khâu, khớp, chỉ tiết lắp ghép lại với nhau, trong chế tạo cũng như sửa chữa máy, con người mong muốn các chỉ tiết máy cùng loại có khả năng lắp đổi lẫn được cho nhau - nghĩa là khi cần thay thế nhau, không cần lựa chọn và sửa chữa gì thêm mà vẫn đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật của mồi lắp ghép. Tính chất đó của chỉ tiết gọi là tính lắp lẫn (đổi lẫn chức năng ). 7 Tính lắp lẫn của một loại chỉ tiết máy là khả năng.

thay thế cho nhau trong lắp ghép mà không cần lựa chọn và sửa chữa gì thêm vẫn đảm bảo chất lượng san phim đã quy định. Tính lắp lẫn có 2 loại đó là lắp lẫn hoàn toàn và lắp lẫn không hoàn toàn. Nếu trong một loạt chỉ tiết cùng loại, mà các chỉ tiết đều có thé Li được cho nhau thì loạt chỉ tiết đó đạt được tính lắp lẫn hoàn toàn; nếu một số trong các chỉ tiết ấy không lắp lẫn cho nhau được hoặc khi lắp lẫn cho nhau. cần phải gia công thêm mới lắp ghép được thì loạt chỉ tiết đó chỉ đạt được tính lap lần không hoàn toàn.

Các chỉ tiết có tính lắp lẫn phải giống nhau về hình dạng về kích thước, hoặc kích thước chỉ được khác nhau trong một phạm vi cho phép nào đó, phạm vi cho phép đó gọi là dung sai. Như vậy dung sai là yếu tố quyết định tính lắp lẫn, tuỳ theo giá trị của dung sai mà chỉ tiết đạt được tính lắp lẫn hoàn. toàn hay lắp lẫn không hoàn toàn. Lắp lẫn hoàn toàn đòi hỏi chỉ tiết phải có độ chính xác cao, do đó giá thành sản phẩm cao.

Đối với các chỉ tiết tiêu chuẩn như bu lông- dai ốc, bánh răng, ô lăn. các chỉ tiết dự trữ, thay thế thường được chế tạo có tính lắp lẫn hoàn toàn. Lắp lẫn không hoàn toàn cho phép các chỉ tiết chế tạo với phạm vi dung sai lớn hơn, thường thực hiện đối với công việc lắp ráp trong nội bộ phân xưởng hoặc nha may. Vai trò của tính lắp lẫn Tính lắp lẫn trong chế tạo máy là điều kiện cơ bản và cần thiết của nền sản xuất tiên tiến.

Trong sản xuất hàng loạt, nếu không đảm bảo các nguyên tắc của tính lắp lẫn thì không thể sử dụng bình thường nhiều loại đồ dùng phương tiện trong cuộc sống của chúng ta. Ví dụ : Lắp một bóng đèn điện vào đui đèn; vặn đai ốc vào một buléng bất kỳ có cùng kích cỡ kích thước, lip 6 lăn có cùng số hiệu về kích thước. vào trục và Ö trục nào đó. Trong sản xuất, nhờ tính lắp lẫn của chỉ tiết quá trình lắp ráp được đơn giản thuận tiện.

Trong sửa chữa, nếu thay thế một chỉ tiết bị hỏng bằng một chỉ tiết dự trữ cùng loại. Vi dy: xéc ming, piston .thi may có thé làm việc được ngay, giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, tận dụng được thời gian sản xuất của nó. 'Về mặt công nghệ, nếu có các chỉ tiết được thiết kế và chế tạo đảm bảo tính lắp lẫn sẽ tạo điều kiện cho việc hợp tác sản xuất giữa các xí nghiệp, thực hiện chuyên môn hoá dễ dàng, tạo điều kiện để áp dụng kỹ thuật tiên tiến, tô 8 chức sản xuất hợp lý, nâng cao năng xuất và chất lượng, hạ giá thành sản phẩm.2 Kích thước,s lệch giới hạn, dung sai lắp ghép a. Kích thước Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài (đường kính, chiều dài,.) theo đơn vị đo được lựa chọn.

Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimét (mm) hoặc vạch và qui ước thống nhất trên các bản vẽ kỹ thuật không cần ghỉ chữ “mm”. Ví dụ chỉ tiết máy có đường, kính 19,95 mm, chiều dài 125,5 mm thì trên bản vẽ chỉ ghỉ 19,95 và 125,5. Kích thước danh nghĩa Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định dựa vào chức năng của chỉ tiết, sau đó chọn cho đúng với trị số gần nhất của kích thước có trong. bản tiêu chuẩn.

Ví dụ khi tính toán người thiết kế xác định được kích thước. của chỉ tiết là 35,785 mm; đối chiếu với bản tiêu chuẩn chọn kích thước là 36 mm. Kích thước 36 mm này là kích thước danh nghĩa của chỉ tiết. Kích thước danh nghĩa được dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính sai lệch.

'Kích thước danh nghĩa của chỉ tiết lỗ ký hiệu là D; của chỉ tiết trục ký hiệu là d(hình 1.1) a) Te b)Lỗ Hình 1. Ký hiệu kích thước của trục và lỗ Bang 1.1 "ác kích thước tiêu chuẩn được cho trong khoảng từ 1 đến 500mm (TCVN 192 ~ 66. Kích thước tru tiên) KT | 22| 50 | 11,0 | 250| 550 | 1250| 2800 105| 24| 52 | 115 | 260| 600 | 1300| 3000 110] 25] 5,5 120 | 280| 630 1400| 320/0 1,15 26| 6,0 13,0 30,0} 65/0 1500| 340,0 1,20 28| 63 14,0 32,0} 70,0 1600| 360,0 1,30 30| 65 15,0 34,0} 75,0 1700| 380,0 1,40 32| 7.0 17 38| 85 19,0 42,0} 950 2100| 480,0 1,8 40} 90 20,0 450| 100,0} 220,0| 500/0 19 42| 9⁄5 210 480| 1050| 240,0 2,0 45 100| 220 500| 1100| 250/0 2,1 48 10,5| 24,0 520| 1200| 260,0 e, Kích thước thực Kích thước thực là kích thước đo được trực tiếp trên chỉ tiết bằng những dụng cụ đo và phương pháp đo chính xác nhất mà kỹ thuật đo có thể đạt được. Trong thực tế không phải lúc nào cũng xác định được kích thước một cách chính xác, như vậy nên còn cho phép quan niệm kích thước thực là kích.

thước được xác định bằng cách đo với sai số cho phép. Dt: Kich thước thực của chỉ tiết lỗ dt: Kích thước thực của chỉ tiết trục. Khi gia công, không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích thước danh nghĩa, sự sai lệch giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa phụ thuộc nhiều yếu tố : độ chính xác của máy, dao gia công, dung cu ga lap, dụng cụ đo kiểm, trình độ tay nghề của người thợ v. Miễn sai lệch cho.

phép của kích thước thực so với kích thước danh nghĩa phụ thuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của các chỉ tiết. Kích thước giới hạn 'Khi gia công bắt kỳ một một kích thước của chỉ tiết nào đó, ta cần phải quy định một phạm vì cho phép của sai số chế tạo kích thước đó. Pham vi cho phép ấy được giới hạn bởi hai kích thước quy định gọi là giới hạn.: Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ, trục Dạ, dạ, : Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ, trục Kích thước giới hạn là hai kích thước lớn nhất và nhỏ nhất mà kích thước thực của các chỉ tiết đạt yêu cầu nằm trong phạm vi đó. Pham vi cho phép phải quy định sao cho các chỉ tiết đạt được được tính lắp lẫn về phương diện kích thước.

10 Như vậy chỉ tiết đạt yêu sử dụng thì kích thước thực của nó thoả mãn điều kiện sau: Dmax 2 Dt > Dain max 2 dt > drain e. Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa, là hiệu số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa. Có 2 loại sai lệch giới hạn đó là sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới Sai lệch giới hạn trên là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa. Sai lệch giới hạn trên của lỗ ký hiệu là ES, của trục ký hiệu là es (Hình 1.4) es =dm„=d (12B) m8 M a iz | yh ala 3? a7 4_| 47 ae j a b e da Hình 1.

Sai lệch giới hạn của chỉ tiết 16 (a, b) và chỉ tiết trục (e, đ) Sai lệch giới hạn dưới là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa. Sai lệch giới dưới trên của lỗ ký hiệu là El, của trục ký hiệu là ei (Hình 1.0) ei=dm„=d (124) Chú ý: 1- Tuỳ theo tính chất của mối ghép yêu cầu mà kích thước giới hạn có những giá trị khác nhau. Sai lệch giới hạn có giá trị đương (> 0) (Hồnh 1.2b,c) khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước danh nghĩa. il Sai lệch giới hạn bằng không khi kích thước giới hạn bằng kích thước.

2- Ngoài sai lệch giới hạn TCVN 2244 ~ 77 còn qui định sai lệch thực và sai lệch cơ bản. Sai lệch thực là hiệu đại số giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa. Sai lệch cơ bản là một trong hai sai lệch (trên hoặc dưới) được dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường “0 (đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa), trong tiêu chiẩn này quy định sai lệch gần với đường “0° là sai lệch cơ bản.