Chỉ định dung sai để đảm bảo các bộ phận kim loại chế tạo có thể sử dụng được
Cách đạt được lợi thế cạnh tranh với việc đo kích thước hình học và dung sai (GD&T)
HÌNH 1. Chú thích GD&T có thể được đặt trong hầu hết các mô hình CAD 3D, cũng như trên các bản vẽ 2D.
Đo kích thước hình học và dung sai (GD & T) cho phép nhà thiết kế truyền tải thông tin quan trọng về chức năng của bộ phận đến đối tượng phía dưới trong quá trình chế tạo, lắp ráp và chất lượng. Cho dù chú thích GD&T xuất hiện trên bản vẽ 2D hay được nhúng trong mô hình CAD 3D, chúng cung cấp cho nhà thiết kế các công cụ để giải thích những gì được yêu cầu bởi chế tạo hoặc chất lượng mà không buộc kiểm tra các kích thước, mặc dù có liên quan đến chế tạo, có thể không quan trọng đối với một phần chức năng (xem Hình 1 ).
Quan điểm của GD&T là tính khả dụng, và việc trao đổi thông tin có thể sử dụng được giữa các nhà thiết kế, thợ phác thảo, thợ thủ công và người kiểm tra là chìa khóa để đảm bảo chất lượng trong chế tạo kim loại.
Kích thước và dung sai
GD&T là biệt hiệu của ấn phẩm chính thức được gọi là Tiêu chuẩn ASME Y14.5, Kích thước và Tolerancing . Mặc dù nó làm cho việc đọc khô khan, nhưng tiêu chuẩn này không khó hiểu. Ví dụ, hãy xem xét các định nghĩa của nó về thứ nguyên và dung sai :
- Kích thước: Một giá trị số được biểu thị bằng các đơn vị đo thích hợp và được sử dụng để xác định kích thước, vị trí, đặc tính hình học hoặc kết cấu bề mặt của một bộ phận hoặc tính năng bộ phận.
- Dung sai: Tổng số tiền mà một thứ nguyên cụ thể được phép thay đổi. Dung sai là hiệu số giữa giới hạn tối đa và tối thiểu.
Hoàn hảo so với bản thiết kế
Kích thước danh nghĩa được sử dụng đại diện cho phần hoàn hảo. Thật dễ dàng để tạo ra một mô hình CAD hoàn hảo, trơn tru và không có ma sát, với độ tròn và độ vuông góc lý tưởng và sự liên kết bề mặt và trục hoàn hảo. Sự hoàn hảo danh nghĩa như vậy sẽ hiếm khi xảy ra trong chế tạo kim loại.
Bạn có thể thêm phần cắt may thủ công để khắc phục sự cố vừa vặn. Và các phương pháp sản xuất CNC có thể tự động hóa sự khéo léo đó và có lẽ loại bỏ những lo ngại về biến thể. Nhưng trong khi lao động và thiết bị vốn có thể đảm bảo phù hợp thông qua siêu chính xác, chi phí của sự hoàn hảo đó không nhất thiết phải tăng thêm giá trị cho quyền sở hữu.
Để thừa nhận thực tế (và chi phí), tùy chọn khác là thêm dung sai cho biết mức độ không hoàn hảo có thể chấp nhận được trong khi duy trì sự phù hợp và chức năng dự kiến của bộ phận. Dung sai cho phép các nhà chế tạo sản xuất các bộ phận hoạt động tốt mà không cần phải hoàn hảo.
Có dung sai hình học và có kích thước cộng / trừ. ASME Y14.5 cố gắng đưa thứ nguyên cộng / trừ vào một số ứng dụng cụ thể. Chúng hoạt động tốt đối với các tính năng về kích thước và có thể hữu ích cho kích thước chiều sâu và bước. Tuy nhiên, chúng có thể gây ra sự mơ hồ khi được sử dụng để định hướng, xác định vị trí hoặc kiểm soát hình thức của các bộ phận.
Phân tích từng phần trên vật liệu
HÌNH 2. Kích thước cộng / trừ và kích thước cơ bản hỗ trợ dung sai GD&T có thể được trộn lẫn trên một bản vẽ, nhưng điều này có thể tạo ra sự không rõ ràng và tăng thêm chi phí.
* Hệ quy chiếu Datum
Trong một hệ thống lắp ráp, có một chuỗi hệ quả — một tập hợp các biến thể được cho phép bởi dung sai. Sự sai lệch của một bộ phận không được hạn chế chức năng tổng thể của cơ cấu, ngay cả khi các bộ phận khác trong cụm lắp ráp cũng có thể bị lệch.
Vì vậy, các thông số kỹ thuật về dung sai được yêu cầu cho việc lắp ráp và riêng cho từng bộ phận của nó. Nói cách khác, chức năng thỏa mãn của một bộ phận lắp ráp không nhất thiết chỉ ra khả năng thay thế cho nhau của các bộ phận mảnh của nó.
Các bộ phận có thể khác nhau theo một số cách:
- Biến thể trong một phần của một đặc tính đơn lẻ
- Sai lệch của một bộ phận so với thông số kỹ thuật danh nghĩa
- Sự biến đổi của một bộ phận so với các bộ phận khác (phải giống hệt nhau).
Mặc dù những sự khác biệt đó là thách thức để giải quyết chỉ với các thứ nguyên cộng / trừ, nhưng GD&T rất linh hoạt cho nhiệm vụ này.
Kích thước so với Tính năng bổ sung
Dung sai cộng / trừ được sử dụng để dung sai kích thước bản vẽ . GD & T được sử dụng để dung sai các tính năng bộ phận .
Mọi thứ nguyên phải có một dung sai được chỉ định. Sự khoan dung đó được quy định như thế nào là cơ hội để đạt được lợi thế cạnh tranh. Dung sai có thể được hiển thị dưới dạng giá trị, cộng / trừ hoặc, trong các quy tắc của GD&T, là sự kết hợp của các kích thước cơ bản và vùng dung sai (xem Hình 2 ).
Sử dụng dung sai cộng / trừ trên các kích thước (hoặc sử dụng mặc định của khối tiêu đề để ngụ ý dung sai cộng / trừ) được cho phép như một kỹ thuật soạn thảo trong ASME Y14.5 (xem Hình 3 ). Mặc dù kích thước cộng / trừ có thể thiết lập các yêu cầu về khả năng sử dụng về mặt số học, nhưng chúng lại gây gánh nặng cho nhà thiết kế và nhà chế tạo.
Ví dụ, chuyển đổi sự phù hợp của một chốt trong lỗ thành các giới hạn cực hạn cho các kích thước cộng / trừ để đảm bảo khả năng sử dụng không phải là một nhiệm vụ nhỏ. Và những giá trị cộng / trừ đó không truyền tải bất cứ điều gì về cách bộ phận được lắp ráp hoặc sử dụng.
Đôi khi có cảm giác rằng phép thuật sẽ xảy ra nếu các biểu tượng GD&T xuất hiện trên một bức vẽ, nhưng “phép thuật” là kết quả của nỗ lực suy nghĩ. GD & T là một công cụ cho phép người dùng nói những điều trên bản vẽ có thể cực kỳ có giá trị và có thể dẫn đến việc phát hiện và sửa chữa các vấn đề trước khi bộ phận có thể bị từ chối khi lắp ráp.
HÌNH 3. Đây là khối tiêu đề điển hình với dung sai cộng / trừ mặc định được gán theo độ chính xác của kích thước của chúng.
GD&T có thể mô tả sự phù hợp của chốt trong lỗ rất rõ ràng. Nó cũng có thể khớp cách bộ phận được sử dụng với cách bộ phận đó được đo lường.
Trở lại vấn đề cơ bản
Các kích thước cơ bản định vị vùng dung sai. Họ làm như vậy với các biểu tượng trong khung điều khiển tính năng, thể hiện ý định thuần túy nhất của nhà thiết kế. (Trong GD&T, có các loại kích thước khác với cơ bản, chẳng hạn như tham chiếu, kích thước cổ phiếu, tối thiểu và tối đa, nhưng chúng không xác định thiết kế.)
Có hai cách chính để chỉ định thứ nguyên là cơ bản:
- Các giá trị số có thể có các hộp được đặt xung quanh chúng (một chức năng nhấp chuột mặc định hoặc đơn giản trong hệ thống CAD).
- Có thể thêm ghi chú nêu rõ “KÍCH THƯỚC KHÔNG NÂNG CAO LÀ CƠ BẢN.” (Lưu ý rằng ghi chú như vậy có thể xung đột với (các) mặc định dung sai cộng / trừ cũ trong khối tiêu đề.)
Khi một mô hình CAD được sử dụng để xác định phần hình học. Chi tiết này cung cấp chế tạo các chi tiết cần thiết để chế tạo bộ phận mà không cần kiểm tra nặng nề với các kích thước bản vẽ không cần thiết để đảm bảo chức năng của bộ phận.
Công Ty Cổ Phần Thiết Bị và Giải Pháp Cơ Khí Automech – nhà cung cấp các dòng máy gia công kim loại tấm, hàn laser, giải pháp tự động từ những nhà cung cấp nổi tiếng JFY – member of TRUMPF group, Han’s laser, EKO, Yadon, ABB…. Automech đã hợp tác với nhiều đối tác thương mại lớn ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất đa dạng. Hệ sinh thái sản phẩm đa dạng cùng mức giá hợp lí là điểm cộng to lớn giúp Automech ngày càng chiếm được lòng tin của khách hàng.