Giáo trình Đồ gá - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

bộ lao động th-ơng binh và xà hội
tr-ờng đại học s- phạm kỹ thuật nam định

Giáo trình

đồ gá
MÃ số:
Ngành đào tạo:

Tác giả:

GT2010-01-03
Công nghệ chế tạo máy

ThS. Lê Văn Tiến
TS. Trần Văn Khiêm

nam định, năm 2011


Mục lục

Trang

Lời nói đầu..................................................................................................

3

Ch-ơng 1. Đồ gá gia công cơ............................................................................

4

1.1. Khái niệm............................................................................................

4

1.2. Công dụng............................................................................................

4

1.3. Yêu cầu đối với đồ gá gia công cơ.......................................................

4

1.4. Phân loại đồ gá gia công cơ.................................................................

5

1.5. Các thành phần của đồ gá....................................................................

6

1.5.1. Định vị, chi tiết định vị..................................................................

7

1. Định vị...........................................................................................

7

2. Chi tiết định vị...............................................................................

35

1.5.2. Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt...........................................................

51

1. Kẹp chặt.........................................................................................

51

2. Cơ cấu kẹp chặt..............................................................................

55

3. Cơ cấu phóng đại lực kẹp...............................................................

70

4. Cơ cấu kẹp chặt nhiều chi tiết đồng thời........................................

74

5. Cơ cấu kẹp nhanh bằng tay............................................................

75

6. Cơ cấu kẹp chặt tự động.................................................................

76

7. Cách tính lực kẹp của một số đồ gá hay dùng...............................

77

1.5.3. Các cơ cấu khác của đồ gá.............................................................

82

1. Cơ cấu so dao.................................................................................

82

2. Cơ cấu dẫn h-ớng dụng cụ cắt.......................................................

83

3. Cơ cấu định vị đồ gá trên máy.......................................................

90

4. Cơ cấu phân độ..............................................................................

92

5. Cơ cấu chép hình...........................................................................

94

6. Thân đồ gá.....................................................................................

96

1.6. Dụng cụ phụ.........................................................................................

97

1.6.1. Khái niệm.....................................................................................

97

1.6.2. Cơ cấu kẹp dụng cụ cắt trên máy khoan.......................................

97

1.6.3. Cơ cấu kẹp dao trên máy tiện.......................................................

100

1.6.4. Cơ cấu kẹp dao trên máy phay.....................................................

101

1.7. Ph-ơng pháp thiết kế đồ gá và tính kinh tế..........................................

102

1.7.1. Ph-ơng pháp thiết kế....................................................................

103

2


1.7.2. Tính kinh tế...................................................................................

109

Ch-ơng 2. Đồ gá kiểm tra.................................................................................

111

2.1. Khái niệm chung..................................................................................

111

2.2. Các thành phần của đồ gá kiểm tra......................................................

112

2.2.1. Cơ cấu định vị...............................................................................

112

2.2.2. Cơ cấu kẹp chặt.............................................................................

114

2.2.3. Cơ cấu đo......................................................................................

115

2.2.4. Cơ cấu phụ....................................................................................

116

2.2.5. Thân đồ gá....................................................................................

117

2.3. Một số ví dụ về đồ gá kiểm tra............................................................

117

Ch-ơng 3. Đồ gá lắp ráp...................................................................................

121

3.1. Khái niệm............................................................................................

121

3.2. Phân loại..............................................................................................

121

3.3. Các thành phần của đồ gá lắp ráp........................................................

123

3.3.1. Chi tiết định vị..............................................................................

123

3.3.2. Chi tiết kẹp chặt............................................................................

123

3.3.3. Cơ cấu phụ....................................................................................

124

3.4. Độ chính xác lắp ráp ...........................................................................

124

Tài liƯu tham kh¶o.............................................................................................

129

3


lời nói đầu
Trong ngành công nghiệp cơ khí nói chung và ngành chế tạo máy nói
riêng trang bị công nghệ có vai trò quan trọng và góp phần mang lại hiệu quả
kinh tế - kỹ thuật tốt cho quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí. Việc xác định, lựa
chọn, thiết kế và tính toán trang bị công nghệ hợp lý không chỉ là yếu tố quyết
định trong khâu chuẩn bị công nghệ cho quá trình sản xuất chế tạo sản phẩm cơ
khí mà còn là một trong nội dung chuyên môn chính của quá trình đào tạo kỹ scơ khí chuyên ngành công nghệ chế tạo máy.

Để nâng cao chất l-ợng đào tạo cần phải thực hiện rất nhiều biện pháp,
trong đó cung cấp giáo trình cho sinh viên học tập giữ vai trò quan trọng, nhất là
ph-ơng thức đào tạo theo hệ thống tín chỉ. Vì vậy việc biên soạn giáo trình theo
ch-ơng trình môn học là rất cần thiết.
Tập giáo trình Đồ gá cơ bản đ-ợc cấu trúc theo nội dung và thời l-ợng
của ch-ơng trình môn học Đồ gá đà đ-ợc phê duyệt, dùng đào tạo trình độ cao
đẳng, đại học chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy tại Tr-ờng Đại học S- phạm
Kỹ thuật Nam Định.
Nội dung cuốn giáo trình Đồ gá đ-ợc trình bày trên cơ sở tham khảo nội
dung trong tài liệu của các tác giả có uy tín thuộc ngành cơ khí chế tạo; tài liệu
về Đồ gá, Tính toán thiết kế đồ gá của một số Tr-ờng Đại học trong n-ớc cùng
chuyên ngành đào tạo và kinh nghiệm thực tế.
Cuốn giáo trình Đồ gá trình bày những vấn đề sau đây:
Ch-ơng 1: Đồ gá gia công cơ
Ch-ơng 2: Đồ gá kiểm tra
Ch-ơng 3: Đồ gá lắp ráp
Tập giáo trình Đồ gá biên soạn với mục đích là dùng làm tài liệu học tập
cho môn học đồ gá để sinh viên học tập và nghiên cứu, đồng thời là tài liệu làm
cơ sở để thống nhất nội dung trong quá trình giảng dạy đối với giảng viên.
Rất mong nhận đ-ợc sự đóng góp và cộng tác./.

4


Ch-ơng 1
Đồ gá gia công cơ
1.1. Khái niệm
Tất cả các trang bị phụ theo yêu cầu của quy trình công nghệ dùng để xác
định chính xác vị trí của chi tiết gia công, dụng cụ cắt và kẹp chặt chúng nhanh
chóng đều gọi là đồ gá máy cắt kim loại (đồ gá gia công cơ).

Đồ gá gia công cơ là một loại trang bị công nghệ nhằm xác định vị trí
chính xác của chi tiết gia công so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ nguyên vị trí đó
trong suốt quá trình gia công.
1.2. Công dụng
Bảo đảm độ chính xác vị trí của các bề mặt gia công. Nhờ đồ gá để có thể
xác định chính xác vị trí t-ơng đối của chi tiết gia công đối với máy và dao cắt
một cách ổn định, tin cậy và nhanh chóng.
Nâng cao năng suất lao động. Sau khi sử dụng đồ gá có thể loại bỏ b-ớc
vạch dấu và so dao, nhờ vậy có thể giảm đáng kể thời gian phụ. Ngoài ra, dùng
đồ gá gá đặt chi tiết có thể dễ dàng kẹp chặt đồng thời nhiều chi tiết, gia công
nhiều vị trí làm cho thời gian cơ bản trùng với thời gian phụ. Khi dùng đồ gá cơ
khí hóa, tù ®éng hãa ë møc ®é cao cã thĨ tiÕp tục giảm thời gian phụ, nâng cao
năng suất lao động.
Sử dụng đồ gá chuyên dùng có thể mở rộng khả năng công nghệ của máy,
ví dụ trên máy tiện vạn năng khi gá sử dụng đồ gá chuyên dùng có thể tiện đ-ợc
chi tiết nhiều cạnh.
Giảm nhẹ c-ờng độ lao động của ng-ời thợ, không cần tay nghề bậc cao.
1.3. Yêu cầu đối với đồ gá gia công cơ
Phù hợp với yêu cầu sử dụng, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể của nhà máy
về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật của công nhân.
Bảo đảm độ chính xác, nguyên lý làm việc phải đúng, chi tiết định vị và
dẫn h-ớng phải có cấu tạo hợp lý và có độ chính xác cần thiết, chi tiết kẹp chặt
phải đủ độ cứng vững, đồ gá phải đ-ợc định vị và kẹp chặt một cách chính xác
trên máy.
Sử dụng thuận tiện: gá và tháo chi tiết gia công dễ dàng, dễ quét dän phoi,
5


dễ lắp trên máy, dễ thay thế những chi tiết bị mòn và h- hỏng, những chi tiết nhỏ
không bị rơi, vị trí tay quay thích hợp và thuận tiện, thao tác nhẹ nhàng, đảm bảo

an toàn lao động, kết cấu đơn giản và có tính công nghệ cao.
1.4. Phân loại đồ gá gia công cơ
Hiện nay đồ gá gia công trên máy cắt kim loại đ-ợc sử dụng trong sản
xuất cơ khí hết sức phong phú, có thể căn cứ vào những đặc điểm khác nhau để
phân loại nó, cụ thể:
a) Căn cứ vào phạm vi sử dụng, có thể phân loại nh- sau:
- Đồ gá vạn năng là những đồ gá đà đ-ợc tiêu chuẩn hóa, có thể gia công
đ-ợc những chi tiết khác nhau mà không cần thiết có những điều chỉnh đặc biệt.
Đồ gá vạn năng đ-ợc sử dụng rộng rÃi trong sản xuất loạt nhỏ và đơn chiếc, ví
dụ: mâm cặp 3 chấu, 4 chấu; êtô; đầu phân độ vạn năng; bàn từ.
- Đồ gá chuyên dùng là loại đồ gá đ-ợc thiết kế và chế tạo cho một
nguyên công gia công nào đó của chi tiết. Vì vậy, khi sản phẩm thay đổi hoặc
nội dung nguyên công thay đổi thì đồ gá này không thể sử dụng lại đ-ợc. Do đó
loại đồ gá này đ-ợc sử dụng khi sản phẩm và công nghệ t-ơng đối ổn định trong
sản xuất loạt lớn, hàng khối. Ví dụ: đồ gá gia công lỗ ắc piston; đồ gá phay biên
dạng cam.
- Đồ gá vạn năng lắp ghép (đồ gá tổ hợp): theo yêu cầu gia công của một
nguyên công nào đó, chọn một bộ các chi tiết tiêu chuẩn hoặc bộ phận đà đ-ợc
chuẩn bị tr-ớc để tổ hợp thành các đồ gá. Sử dụng loại đồ gá này có -u điểm là
giảm chu kỳ thiết kế và chế tạo đồ gá, giảm thời gian chuẩn bị sản xuất. Đồng
thời với một bộ các chi tiết của đồ gá đà đ-ợc tiêu chuẩn hoá có thể đ-ợc sử
dụng nhiều lần, tiết kiệm vật liệu chế tạo đồ gá, giảm công lao động và giảm giá
thành sản phẩm. Loại này có nh-ợc điểm: Độ cứng vững kém; nặng và cồng
kềnh hơn so với đồ gá vạn năng, cần đầu t- vốn khá lớn để chế tạo hàng vạn chi
tiết tiêu chuẩn với độ chính xác cao. Tuy nhiên, loại đồ gá này rất hay đ-ợc dùng
trong dạng sản xuất loạt nhỏ, chủng loại chi tiết nhiều, đặc biệt đối với những
sản phẩm mới.
- Đồ gá điều chỉnh và đồ gá gia công nhóm: Hai loại đồ gá này có chung
một đặc điểm là sau khi thay đổi hoặc điều chỉnh một số chi tiết cá biệt của đồ
6

gá thì có thể gia công những chi tiết có hình dáng, kích th-ớc và công nghệ gần
giống nhau.
- Đồ gá vạn năng điều chỉnh: phạm vi sử dụng t-ơng đối rộng, ví dụ: mâm
cặp then hoa dùng trên máy tiện; đồ gá khoan trụ tr-ợt thanh răng.
- Đồ gá gia công nhóm đ-ợc thiết kế và chế tạo cho một nhóm chi tiết
nhất định nào đó. Đối t-ợng gia công và phạm vi sử dụng t-ơng đối rõ ràng. Sử
dụng các loại đồ gá này có thể đạt đ-ợc hiệu quả nh- nhau trong dạng sản xuất
loạt nhỏ cũng nh- dạng sản xuất loạt lớn, đồng thời là biện pháp có thể ứng dụng
để cải cách thiết kế trang bị công nghệ.
b) Căn cứ vào chủng loại máy sử dụng có thể phân ra: Đồ gá tiện, đồ gá phay,
đồ gá khoan, đồ gá mài.
c) Căn cứ vào nguồn sinh ra lực để kẹp chặt có thể phân ra: §å g¸ kĐp b»ng tay,
kĐp b»ng khÝ nÐn, kĐp b»ng dầu ép, kẹp kết hợp giữa khí nén- dầu ép, kẹp bằng
điện từ.
d) Căn cứ vào số chi tiết đồng thời đ-ợc gia công thì có: Đồ gá kẹp một chi tiết,
đồ gá kẹp nhiều chi tiết cùng một lúc.
1.5. Các thành phần của đồ gá
Chủng loại và kết cấu đồ gá gia công cơ tuy có khác nhau, nh-ng nguyên
lý làm việc của nó về cơ bản là giống nhau. Để thuận tiện cho việc nghiên cứu,
tr-ớc hết chúng ta căn cứ vào tính năng giống nhau của các chi tiết và cơ cấu
trong đồ gá để xác định. Các thành phần chủ yếu của đồ gá gia công cơ gồm:
- Cơ cấu định vị (đồ định vị) dùng để xác định vị trí chính xác của chi tiết
trong đồ gá.
- Cơ cấu kẹp chặt (đồ kẹp chặt) dùng để thực hiện việc kẹp chặt chi tiết gia
công trên đồ gá, mà không bị chuyển vị trong suốt quá trình gia công.
- Cơ cấu so dao, dẫn h-ớng: dùng để xác định vị trí chính xác của dao cắt
đối với đồ gá (vị trí của dao so với bề mặt gia công).
- Cơ cấu định vị đồ gá trên máy dùng để định vị đồ gá trên bàn máy

- Thân đồ gá để các chi tiết định vị, kẹp chặt và các chi tiết khác đ-ợc lắp
trên nó tạo thành một đồ gá hoàn chỉnh.
- Để đáp ứng yêu cầu gia công cơ trên đồ gá còn có các chi tiết và cơ cấu
7


khác nh-: cơ cấu phân độ, cơ cấu định tâm, cơ cấu phóng đại lực kẹp, cơ cấu
sinh lực.
1.5.1. Định vị, chi tiết định vị trong đồ gá
1) Định vị
a) Khái niệm
Trong môn học công nghệ chế tạo máy đà đề cập đến vấn đề định vị, đối
với đồ gá thì định vị lại trở thành vấn đề cụ thể và không thể tách khỏi đồ gá. Đồ
gá là trang bị công nghệ trực tiếp làm nhiệm vụ định vị chi tiết trong quá trình
gia công, vì vậy định vị trong đồ gá trở thành nhiệm vụ quan trọng nhất.
Để đảm bảo độ chính xác của chi tiết gia công cần phải xác định đ-ợc
đúng đắn vị trí t-ơng đối giữa chi tiết gia công với dụng cụ cắt, thông qua đồ gá
trên bàn máy và các đồ định vị của đồ gá (chốt định vị, phiến tỳ, trục gá).
Định vị là bằng cách này hoặc cách khác xác định một cách đúng đắn vị
trí t-ơng đối giữa chi tiết gia công với dụng cụ cắt nhằm mục đích sau khi dao
cắt hớt đi một lớp kim loại trên bề mặt chi tiết gia công sẽ tạo ra bề mặt mới gia
công có vị trí chính xác t-ơng đối với chuẩn gia công.
b) Chuyển động của vật rắn và nguyên tắc sáu điểm định vị
Nh- ta đà biết trong cơ học chất rắn, mỗi vật thể trong không gian có sáu
khả năng chuyển động cơ bản đ-ợc xác định trong hệ toạ độ đề các ox; oy và oz,
các khả năng đó bao gồm: (hình 1.1).
y

x

o
z
Hình 1.1

Chuyển động thẳng theo ph-ơng ox, ký hiệu là

ox

Chuyển động thẳng theo ph-ơng oy, ký hiệu là

oy

Chuyển động thẳng theo ph-ơng oz, ký hiệu lµ

oz

Quay quanh trơc ox, ký hiƯu lµ

ox
8


Quay quanh trơc oy, ký hiƯu lµ

oy

Quay quanh trơc oz, ký hiệu là

oz

Vì thế, mỗi vật rắn muốn xác định một vị trí cố định trong không gian thì
phải xác định đ-ợc khả năng chuyển động của sáu chuyển động nói trên, nghĩa
là nếu sáu chuyển động tự do của vật thể đều bị hạn chế ở một vị trí nào đó thì
vật thể có đ-ợc một vị trí trong không gian và chỉ một vị trí mà thôi.
Nếu chỉ cần để cho một chuyển động nào đó đ-ợc tự do chuyển động thì
vật thể sẽ có vô số vị trí và do đó trong không gian vật thể không đ-ợc xác định
ở một vị trí cố định nào cả. Đó là nguyên tắc sáu điểm định vị.
Ví dụ: hình 1.2a là sơ đồ định vị của một chi tiết hình hộp. Chi tiết đ-ợc
đặt trong ba toạ độ ox, oy, oz:
z
z

ã

ã
ã

ã
ã

ã ã
ã
ã

w1
ã
o
x

o

ã

ã

ã

ã

y

y

ã

x

ã
ã

ã

w2

w3
b/

a/
Hình 1.2

Mặt đáy song song với mặt phẳng xoy ta dùng ba điểm đỡ. Diện tích hình
tam giác nối ba điểm này càng lớn thì chi tiết càng cứng vững. Do đó ta th-ờng
phải chọn mặt lớn nhất của chi tiết làm mặt định vị bằng ba điểm (th-ờng là mặt
đáy) và gọi là mặt chuẩn chính. Ba điểm ở mặt định vị chính khống chế ba bậc tự
do: xê dịch thẳng theo trục oz, quay quanh trục ox và quay quanh trục oy.
Mặt phẳng bên của chi tiết song song với mặt phẳng yoz đ-ợc tựa vào hai
điểm tựa, hạn chế đ-ợc hai bậc tự do: xê dịch thẳng theo trục ox và quay quanh
trục oz. Mặt phẳng này đ-ợc gọi là mặt chuẩn định h-ớng và th-ờng chọn mặt
dài nhất của chi tiết làm mặt chuẩn h-ớng (th-ờng là mặt bên).

9


Mặt đầu của chi tiết song song với mặt phẳng xoz đ-ợc tỳ vào một điểm
tựa, hạn chế đ-ợc một bậc tự do còn lại là xê dịch theo trục oy. Mặt này đ-ợc gọi
là mặt chuẩn chặn và th-ờng chọn mặt nhỏ nhất của chi tiết làm mặt chuẩn
chuẩn chặn (th-ờng là mặt đầu).
Nhờ sáu điểm định vị đó mà vị trí của chi tiết hoàn toàn đ-ợc xác định.
Hình 1.2b là sơ đồ định vị chi tiết dạng hộp trong đồ gá, hạn chế đủ sáu
bậc tự do. Những điểm định vị này là các chốt định vị, cã thĨ sư dơng mét trong
c¸c lùc kĐp w1, w2, w3 để bảo đảm cho vị trí của chi tiết đ-ợc cố định sau khi đÃ
định vị và không bị xê dịch do lực cắt và rung động sinh ra trong quá trình cắt.
Ghi nhớ:
Không phải lúc nào chi tiết gia công cũng phải hạn chế hết sáu bậc tự do,
mà tuỳ theo yêu cầu của bề mặt gia công có khi chỉ cần hạn chế năm bậc tự do,
bốn bậc tự do hoặc thậm chí có tr-ờng hợp chỉ cần hạn chế ba bậc tự do là đủ,
nh- tr-ờng hợp gia công một mặt phẳng đơn thuần. Tuy nhiên tr-ờng hợp hạn
chế ba bậc tự do ít thấy, vì thực tế khi gá đặt chi tiết trong đồ gá thì vị trí của chi
tiết cần đ-ợc xác định nhanh chãng so víi dao c¾t. VÝ dơ, khi phay mét mặt
phẳng về lý thuyết chỉ cần hạn chế ba bậc tự do, nh-ng thực tế vẫn cần thêm các

điểm tựa để xác định nhanh vị trí của chi tiết. Những điểm tựa này về mặt lý
thuyết là không cần thiết, nh-ng nó giúp cho việc gá đặt đ-ợc nhanh chóng.
Ngoài ra, trong mọi tr-ờng hợp đều không đ-ợc định vị hạn chế quá sáu
bậc tự do hoặc một bậc tự do bị hạn chế quá một lần, nh- thế gọi là siêu định vị.
Cụ thể là trên một mặt phẳng không hạn chế quá ba bậc tự do, trên hai mặt
phẳng thẳng góc không hạn chế quá năm bậc tự do và trên ba mặt phẳng vuông
góc với nhau hạn chế không quá sáu bậc tự do. Siêu định vị sẽ gây ra những hậu
quả xấu ảnh h-ởng đến độ chính xác về vị trí của chi tiết gia công nh- chi tiết bị
vênh. Mặt khác nếu số điểm định vị v-ợt quá số điểm cần thiết thì kết cấu của đồ
gá sẽ trở nên phức tạp thêm.
Tóm lại, muốn định vị một chi tiết gia công đ-ợc tốt cần phải:
- Khống chế đủ số bậc tự do cần thiết
- Không dùng quá số điểm định vị cần thiết

10


Ví dụ 1: Định vị của một chi tiết biên để gia công lỗ nhỏ của biên. Muốn
thực hiện đ-ợc nhiệm vụ gia công đó cần phải hạn chế cả sáu bậc tự do mới đảm
bảo vị trí biên chính xác so với dao cắt đ-ợc. Hình 1.3a là sơ đồ định vị, mặt đáy
biên dùng ba điểm hạn chế ba bËc tù do (tÞnh tiÕn theo trơc oz, quay quanh trục
ox và quay quanh trục oy); mặt lỗ trụ lớn của biên dùng hai điểm hạn chế hai bậc
tự do (tịnh tiến theo trục ox và trục oy); mặt bên của biên dùng một điểm hạn
chế một bậc tự do còn lại (quay quanh trục oz)

z

x
y
b/

a/

c/

Hình 1.3

Trong thực tế, vị trí của chi tiết nằm trong đồ gá nh- (hình 1.3b), đây là
những phiến định vị phẳng hạn chế ba bậc tự do, chốt trụ ngắn trong lỗ lớn hạn
chế hai bậc tự do và mặt bên của biên tựa vào một chốt trụ hạn chế một bậc tự do
còn lại. Sau khi chi tiết biên đà đ-ợc đặt vào đúng vị trí chính xác (nghĩa là đÃ
định vị xong) thì ta tiến hành kẹp chặt chi tiết lại, lực kẹp phải đủ lớn để chống
đ-ợc lực cắt và rung động sinh ra trong quá trình cắt gọt, không làm cho chi tiết
biên xê dịch khỏi vị trí chính xác đà định vị. Đó là nhiệm vụ của kẹp chặt và cơ
cấu kẹp chặt chỉ có nhiệm vụ đó mà thôi.
Tr-ờng hợp chiều cao chốt trụ trong lỗ quá chiều dài cho phép thì do
đ-ờng tâm lỗ và mặt đáy của biên có thể không vuông góc với nhau, khi định vị
chi tiết biên vào sẽ bị kênh lên (hình 1.3c). Vì một chốt dài không phải hạn chế
hai bậc tự do mà nó t-ơng đ-ơng với bốn điểm định vị hạn chế bốn bậc tự do.
Hậu quả khi kẹp chặt ở phía đầu biên nhỏ, lực này gây c-ỡng bức đầu biên nhỏ
gục xuống làm cho biên bị biến dạng uốn cong. Sau khi gia công lỗ nhỏ xong,
tháo chi tiết biên khỏi đồ gá chi tiết sẽ phục hồi trở lại dẫn đến mặt trụ trong của
11


lỗ nhỏ vừa gia công không vuông góc với mặt đáy và đ-ờng tâm hai lỗ biên
không song song với nhau.
Ví dụ 2: Định vị một chi tiết hình trụ để phay rÃnh ở mặt đầu đi qua tâm
bằng dao phay đĩa ba mặt cắt (hình 1.4)
z

w

w

x
y

o
b/
a/
c/
Hình 1.4

Với nhiệm vụ gia công trên chi tiết cần phải hạn chế năm bậc tự do mới đủ
để xác định đ-ợc vị trí của rÃnh so với dao cắt. ở một mặt đầu định vị trên mặt
phẳng hạn chế ba bậc tự do (tịnh tiến theo trục oz, quay quanh trục ox và trục
oy). Mặt trong của lỗ định vị bằng một chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do (tịnh
tiến theo trơc ox vµ trơc oy). Duy chØ cã bËc tù do quay quanh trục oz không cần
hạn chế, vì dù chi tiÕt quay quanh trơc oz bÊt kú vÞ trÝ nào đều không ảnh h-ởng
đến vị trí cần thiết so với dao cắt, nghĩa là bề mặt rÃnh gia công vẫn đi qua tâm
đối xứng.
Theo hình 1.4b là sơ đồ thể hiện vị trí thực của chi tiết gia công trong đồ
gá, mặt đáy tựa lên một phiến định vị phẳng, mặt trong của lỗ lắp khít với một
chốt trụ ngắn. Sau đó dùng lực kẹp chặt để giữ chi tiết khỏi xê dịch trong quá
trình gia công. Nếu ta dùng một chốt trụ dài (hình 1.4c) thì do đ-ờng tâm lỗ có
thể không thẳng góc với mặt đáy và khi định vị chi tiết có thể bị vênh lên. Hậu
quả thành của rÃnh sẽ bị bên nông, bên sâu không đều nhau.

12

c) Chuẩn và phân loại chuẩn
Trên bản vẽ chi tiết hoặc trong sơ đồ nguyên công, mỗi bề mặt gia công
đều có liên hệ về vị trí t-ơng đối với c¸c u tè kh¸c cđa chi tiÕt. C¸c u tè của
chi tiết có thể là điểm, đ-ờng và bề mặt chúng có thể là thực hoặc ảo.
Để xác định vị trí t-ơng quan giữa các bề mặt của một chi tiết hay giữa
các chi tiết khác nhau, ng-ời ta đ-a ra khái niệm chuẩn và định nghĩa nh- sau:
chuẩn là tập hợp những bề mặt, đ-ờng hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào
đó để xác định vị trí của các bề mặt, đ-ờng hay điểm khác của bản thân chi tiết
đó hoặc với chi tiết khác.
Chuẩn chia làm hai loại chính là chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ.
- Chuẩn thiết kế là chuẩn dùng trong quá trình thiết kế, đ-ợc thành lập các
chuỗi kích th-ớc trong quá trình thiết kế. Chuẩn thiết kế có thể là chuÈn thùc hay
chuÈn ¶o. ChuÈn thiÕt kÕ ¶o th-êng thÊy nhất là đ-ờng tâm của trục, lỗ.
- Chuẩn công nghệ gồm chuẩn gia công, chuẩn lắp ráp và chuẩn kiểm tra
Chuẩn gia công dùng để xác định vị trí của những bề mặt, đ-ờng, điểm
của chi tiết trong quá trình gia công cơ. Chuẩn gia bao giờ cũng là chuẩn thực.
Trong chuẩn gia công còn có chuẩn thô, chuẩn tinh. Chuẩn thô là những bề mặt
đ-ợc chọn làm chuẩn nh-ng ch-a đ-ợc gia công, còn chuẩn tinh là những bề mặt
chọn làm chuẩn đà đ-ợc gia công. Nếu chuẩn tinh đ-ợc dùng trong quá trình gia
công và lắp ráp sau này thì gọi là chuẩn tinh chính, ng-ợc lại không dùng trong
quá trình lắp ráp gọi là chuẩn tinh phụ.
Chuẩn lắp ráp là chuẩn dùng để xác định vị trí t-ơng quan của các chi tiết
khác nhau của một bộ phận máy trong quá trình lắp ráp. Chuẩn lắp ráp có thể
trùng hoặc không trùng với mặt tỳ lắp ráp.
Chuẩn kiểm tra (hay còn gọi là chuẩn đo l-ờng) là chuẩn căn cứ vào đó để
tiến hành đo hay kiểm tra kích th-ớc về vị trí giữa các yếu tố hình học của chi
tiết máy.
Trong thực tế có khi chuẩn gia công, chuẩn lắp ráp, chuẩn kiểm tra có thể

trùng nhau hoặc không trùng nhau, tr-ờng hợp chuẩn gia công và chuẩn lắp ráp
trùng nhau đ-ợc gọi là chuẩn tinh thèng nhÊt.

13


Ví dụ 1: Trong hình 1.5a là sơ đồ phay mặt phẳng số 2 đảm bảo kích
th-ớc Aa, trong tr-ờng hợp này chuẩn gia công và chuẩn định vị trùng nhau nên
kích th-ớc A a không có sai số chuẩn, mà chỉ có sai số khi dao bị mòn.

3

Dao phay

Đồ định vị

h

o

H

c

2
1

1

C

o

2

A

a

B

b

Dao phay

Đồ định vị

a/

b/
Hình 1.5

Ví dụ 2: Hình 1.5b cũng là sơ đồ phay mặt phẳng số 2, với cách ghi kích
th-ớc và định vị này thì kích th-ớc C c vµ kÝch th-íc B b ngoµi sai sè khi dao bị
mòn còn có cả sai số chuẩn do chuẩn gia công và chuẩn định vị không trùng
nhau. Kích th-ớc C c (chuẩn gia công là tâm o), kích th-ớc B b (chuẩn gia công
là mặt số 3) nh-ng chuẩn định vị là mặt đáy số 1 áp sát với đồ định vị của đồ gá.
Điều đó có thể giải thích nh- sau: giả thử ta lấy mặt số 3 làm chuẩn gia
công và ghi kích th-ớc B b (kích th-ớc gia công) trong khi đó khoảng cách từ
chuẩn định vị số 1 đến chuẩn gia công là mặt phẳng số 3 không cố định trong cả

loại chi tiết gia công, mà khoảng cách đó có dung sai là ( h = 2h). Nh- thế
trong cả loạt chi tiết vị trí của chuẩn gia công số 3 cao thấp không giống nhau,
do vậy vị trí của bản thân chuẩn gia công so với dao cắt không cố định đ-ợc. Từ
đó, sau khi dao cắt gia công đ-ợc mặt số 2 thì bề mặt này sẽ cách mặt số 3
những khoảng cách khác nhau (đối với cả loạt chi tiết). Những khoảng cách khác
nhau này không những bao gồm dung sai cđa kÝch th-íc B ( b = 2b) mµ còn
bao gồm cả dung sai của kích th-ớc H ( h = 2 h). Do đó sai số về vị trí t-ơng
quan giữa mặt gia công số 2 và chuẩn gia c«ng sè 3 lín nhÊt, b»ng tỉng sai sè
cđa hai kÝch th-íc: B = 2b + 2h, trong ®ã trị số (2b) là sai số chuẩn do chuẩn
gia công và chuẩn định vị không trùng nhau gây ra. Nếu sư dơng mét kÕt cÊu
14


nào đó mà dùng mặt số 3 làm chuẩn định vị trùng với chuẩn gia công, thì trong
sai số B của kích th-ớc B sẽ không có trị số 2h nữa, tức là sai số chuẩn bằng
không mà chỉ còn lại sai số 2b.
1

công: h1, h2 và h3. Chuẩn định vị ở đây là mặt

o

trụ tròn ngoài cũng có nghĩa là tâm 0 của nó.
Nếu ghi kích th-ớc nh- h1 thì chuẩn gia công là

ã

h2

khối vê. Có ba tr-ờng hợp ghi kÝch th-íc gia

A

h1

sè 1 cđa mét chi tiÕt h×nh trụ tròn, định vị trên

ã

h3

Ví dụ 3: hình 1.6 là sơ đồ gia công mặt

B

tâm 0, chuẩn gia công trùng với chuẩn định vị
và sẽ không có sai số chuẩn. Nếu ghi kích

Hình 1.6

th-ớc nh- h2 thì chuẩn gia công là điểm B, chuẩn này không trùng với chuẩn
định vị tâm 0 và sẽ sinh ra sai số chuẩn. Nếu ghi kích th-ớc nh- h 3 thì chuẩn gia
công là điểm A, tất nhiên tr-ờng hợp này cũng sinh ra sai số chuẩn.
Nh- vậy, khi định vị trên khối V tèt nhÊt ghi kÝch th-íc gia c«ng nh- h 1,
sai số sẽ nhỏ nhất.
* Các thành phần sai số của kích th-ớc khởi xuất
Trong mỗi nguyên công vấn đề cơ bản là đảm bảo đ-ợc kích th-ớc gia
công của nguyên công đó. Sai số tổng cộng của kích th-ớc gia công gồm ba
thành phần sau:
Sai số gá đặt chi tiết (g)

Sai số điều chỉnh máy (đc)
Sai số gia công (gc).
Sai số gá đặt (g) sinh ra trong quá trình gá đặt chi tiết trong đồ gá, gồm:
sai số chuẩn c (sai số do chuẩn gia công và chuẩn định vị không trùng nhau gây
ra), sai số kẹp chặt k và sai số đồ gá đg (do đồ gá chế tạo không chính xác, đồ
gá định vị trên máy không chính xác, các đồ định vị của đồ gá bị mòn, ...).
Sai số điều chỉnh (đc) sinh ra bởi sự gá đặt dao cắt sai, điều chỉnh các cữ
tỳ không chính x¸c.

15


Sai số gia công (gc) sinh ra trong quá trình gia công gồm: sai số về kích
th-ớc, về hình dáng hình học do biến dạng đàn hồi, biến dạng nhiệt và sự mài
mòn của hệ thống công nghệ (máy - dao - đồ gá - chi tiết gia công), ...
Trong ba sai số trên thì sai số gá đặt có ý nghĩa lớn và trong nhiều tr-ờng
hợp nó đóng vai trò quyết định. Xét trong đồ gá thì sai số điều chỉnh (đc) và sai
số gia công (gc) thì ít tác dụng, nh-ng sai số gá đặt (g) có tác dụng rất lớn, đây
là đối t-ợng chủ yếu phải nghiên cứu.
Nh- đà trình bày ở trên sai số gá đặt (g) bao gåm: sai sè chn (c), sai sè
kĐp chỈt (k) và sai số đồ gá (đg), mỗi thành phần sai số đều có tr-ờng phân tán
của nó, nghĩa là:

c = L1max

L1min

k = L2max

L2min

đg = L3max

L3min

Cho nên sai số gá đặt cũng có tr-ờng phân tán phân bố kích th-ớc:
g = Lmax - Lmin
Vì mỗi thành phần đều có những trị số ngẫu nhiên tạo ra tr-ờng phân tán,
nên khi tổng hợp chúng lại sai số gá đặt g cũng có nhân tố ngẫu nhiên. Do vậy,
khi tổng hợp sai số không cộng theo số học mà là cộng theo định luật phân bố
bình th-ờng (tính chất của đ-ờng cong Gauss) và ta có: g = C2   k2   dg2
Sai sè chuÈn (c) là sai số của kích th-ớc gia công do sai số mặt định vị và
sai số không trùng chuẩn gây ra. Là phạm vi phân bố của kích th-ớc gia công
sinh ra bởi sự xê dịch của chuẩn gia công.
Sai số chuẩn bao gồm hai thành phần tổng hợp lại tạo ra: sai số mặt định
vị mđv và sai số không trùng chuẩn ktc (chuẩn gia công và chuẩn định vị
không trùng nhau). Trong đó:
- Sai số mặt định vị là khả năng xê dịch lớn nhất của chuẩn định vị theo
một ph-ơng nào đó (th-ờng là thẳng đứng hoặc nằm ngang) do dung sai của
chuẩn định vị, sai số của mặt đồ định vị và kết cấu khác của đồ định vị gây ra đối
với các chi tiết trong mét lo¹t.
16


- Sai số không trùng chuẩn là khả năng xê dịch lớn nhất của chuẩn gia
công theo ph-ơng h-ớng kính của nó, do dung sai của khoảng cách từ chuẩn
định vị đến chuẩn gia công gây ra, làm cho chuẩn gia công xê dịch một đoạn
t-ơng đối với chuẩn định vị. Nếu hai chuẩn này trùng nhau thì sai số không trùng
chuẩn hoàn toàn bằng không.
Có thể khái quát sai số chuẩn theo sơ đồ sau:

Sai số mặt định vị

Làm chuẩn định vị tự
xê dịch một đoạn so với
dao cắt

mđv

Làm chuẩn gia công xê
dịch một đoạn t-ơng
đối với chuẩn định vị

Sai số không trùng
chuẩn ktc

Sai số chuẩn c (chính
là sai sè cđa kÝch th-íc
gia c«ng)

Khi tÝnh sai sè chn th-êng tính riêng biệt sai số mặt định vị và sai số
không trùng chuẩn, sau đó mới tổng hợp chúng lại thành sai số chuẩn bằng cách
chiếu chúng lên ph-ơng của kích th-ớc gia công theo quan hệ hình học cụ thĨ
cđa chi tiÕt gia c«ng.
VÝ dơ 1: Mét chi tiÕt bất kỳ cần gia công mặt A (hình 1.7a), lấy mặt cung
tròn B (tâm 0) làm chuẩn định vị. Chuẩn gia công là L. Nh- vậy chuẩn gia công
(C) và chuẩn định vị (O) không trùng nhau. Do chuẩn định vị có dung sai là (là
dung sai của nguyên công sát tr-ớc để lại) nên chuẩn định vị có khả năng xê
dịch lớn nhất từ tâm O đến O theo ph-ơng thẳng đứng. Do đó: mđv = OO là sai
số mặt định vị theo ph-ơng thẳng đứng. Nếu giả thiết sau khi tâm O dịch đến O
rồi đứng nguyên ở O (nghĩa là bề mặt định vị B dịch đến B và đứng nguyên ở đó

không tiếp xúc với đồ định vị) thì khi điểm C dịch đến C1, lúc đó đoạn CC1 = ktc
là sai số không trùng chuẩn. Thực tế mặt B phải tụt xuống mặt B để tiếp xúc với
đồ định vị, khi đó O tơt xng O vµ C cịng tơt xng C3. Tãm lại chuẩn gia
công C có hai sự di chuyển:
Từ C ®Õn C1:

CC1 = ktc

Vµ tõ C ®Õn C3:

CC3 = O’ O = m®v

17


A
2

L

O

B

mđv

O

C1

C

O
mđv

ktc C3


O

B
a/

h =ktc



H+h



c
C2

1



b/
Hình 1.7

Hai sai số ktc và mđv đ-a về ph-ơng của kích th-ớc gia công L đ-ợc sai
số chuẩn là c = mđv cos ktc cos
Trong đó:

ktc - Sai số không trùng chuẩn
mđv - Sai số mặt định vị (theo ph-ơng thẳng đứng)
- Góc kẹp giữa ph-ơng của sai số không trùng chuẩn và ph-ơng
của kích th-ớc gia công
- Góc kẹp giữa ph-ơng của sai số mặt định vị và ph-ơng của kích
th-ớc gia công

Khi xê dịch từ giới hạn này đến giới hạn kia nếu sai số không trùng chuẩn
ktc và sai số mặt định mđv h-ớng ng-ợc hẳn nhau thì dùng dấu âm (-), các
tr-ờng hợp khác dùng dấu d-ơng (+).
Ví dụ 2: Một chi tiết hình hộp dạng bất kỳ (hình 1.7b), cần gia công mặt
số 2, lấy mặt phẳng đáy số 1 làm định vị. Chuẩn gia công là tâm O của lỗ, kích
th-ớc gia công L. Nh- vậy chuẩn gia công và chuẩn định vị cũng không trùng
nhau, do khoảng cách giữa hai chuẩn này (là kích th-ớc H) có dung sai là h (h là
dung sai của nguyên công sát tr-ớc để lại) nên tâm lỗ có thể xê dịch một đoạn
OO = h = ktc. Nh-ng OO không trực tiếp ảnh h-ởng đến kích th-ớc gia công
(L) là kích th-ớc đang cần đảm bảo trong nguyên công này, mà phải chiếu lên
ph-ơng của kích th-ớc gia công thông qua góc . Chuẩn định vị số 1 luôn luôn
18


áp sát vào mặt đồ định vị nên không có dung sai bản thân, do đó không sinh ra
sai số mặt định vị mđv. Ta có sai số chuẩn: c = ktc cos = h cos
VÝ dơ 3 (h×nh 1.8): Sử dụng dao phay
3

h

đĩa ba mặt cắt để gia công hai kích th-ớc A,
H+h

1 và mặt số 2; chuẩn gia công là mặt số 1

B

B của chi tiết dạng hộp; dùng mặt định vị số
1

và mặt số 3.

2

Đối với kích th-ớc B chuẩn định vị là
mặt số 2, không trùng với chuẩn gia công
A

số 3, nên sai số chuẩn là:
cB = h cos0 + 0 cos0

Hình 1.8

cB = h (mđv = 0;  = 00;  = 00)
§èi víi kÝch th-ớc A, chuẩn gia công và chuẩn định vị trùng nhau, đều là
mặt số 1 nên không gây ra sai sè chuÈn, tøc lµ cA = 0 (ktc = 0;  = 00; m®v = 0;
 = 00).

Khi mét chi tiết có hai chuẩn định vị thì phải xét chuẩn gia công là chuẩn
chung hay có quan hệ riêng với từng chuẩn định vị. Nếu chuẩn gia công có quan
hệ chung với cả hai chuẩn định vị thì vẫn có thể dùng công thức trên để tính sai
số chuẩn.
c = mđv cos ktc cos
Nh-ng trong đó mđv sẽ là sai số mặt định vị tổng hợp của hai chuẩn định
vị, tức là tổng hợp hai sai số mặt định vị trên cùng
On

một ph-ơng chuyển về ph-ơng của chuẩn gia
công. ktc là sai số không trùng chuẩn khi ta xem
nh- hai chuẩn định vị tổng hợp lại thành một
chuẩn định vị, tức là giả thiết chuẩn định vị không

O1

X1
O2 X2

Xn
O

X3

đổi, lúc đó chuẩn gia công xê dịch một đoạn lớn
n ba

O3

nhất t-ơng đối với chuẩn định vị.

Nếu chi tiết có nhiều chuẩn định vị (nhiều
hơn 2) thì phải dùng ph-ơng pháp vi phân.
19

Hình 1.9


Giả thiết X1; X2; X3; ....Xn là quan hệ kích th-ớc giữa chuẩn gia công và
các chuẩn định vị: a, b, c, ... n là các kích th-ớc của đồ gá ảnh h-ởng đến vị trí
của chuẩn gia công (Hình 1.9) thì hình chiếu chuẩn gia công (L) của các kích
th-ớc đó lên ph-ơng của kích th-ớc gia công là mét hµm sè: L =  (X1; X2;
X3;.... Xn, a, b,... n)
C¸c kÝch th-íc X1; X2; X3;.... Xn cã dung sai nên coi là biến số, còn a, b,...
n là hằng số. Nên khi vi phân ta có: L =




x1
x2 ....
xn
x1
x2
xn

Đổi L thành sai số chuẩn c và x1, x2, .... xn, thành dung sai t-ơng
ứng x1, x2, ... xn, rồi công theo sai số ngẫu nhiên trong lý thuyết xác suất (vì
chúng có thể triệt tiêu lÉn nhau) ta sÏ cã:
2

c = k

2

 
  
  

 x1 2  
 x2 2  ...  
 x1 
 x2 
 xn

2


 xn 2


Trong ®ã: K = (1 đến 1,7) khi sự phân bố của các kích th-ớc các chuẩn
phù hợp với quy luật phân bè b×nh th-êng th× K = 1.
- Sai sè kĐp chặt k là phạm vi phân bố của kích th-ớc gia công sinh ra do
sự xê dịch (sự lún) của chuẩn gia công d-ới tác dụng của lực kẹp. Sai số kẹp chặt
bằng hiệu số giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ chuẩn gia công đến mặt
tựa của đồ định vị chiếu lên ph-ơng của kích th-ớc gia công.
Một vật thể bất kỳ (hình 1.10) gia
công mặt số 2, kích th-ớc gia công

2

là L, chuẩn gia công là C. D-ới tác
đàn hồi của đồ định vị chuẩn gia

C

công C bị lún xuống. Lực kẹp Q
O

C

C

ymax
ymin

th-ờng dao động trong một phạm vi
nhất định, nên độ lún của chuẩn gia

K



công cũng dao động trong một phạm m

n
n

m

vi nhất định. Lực kẹp bé nhất t-ơng

ymax - ymin

L

dụng của lực kẹp Q và do biến dạng

Hình 1.10

ứng với độ lún bé nhất ymin (mặt của đồ định vị lún xuống vị trí m n ). Lực kẹp
lớn nhất t-ơng ứng với độ lún lớn nhất y max (mặt của ®å ®Þnh vÞ lón xng vÞ trÝ
20


m’ ’ n’ ’ ). Chn gia c«ng C lón xuèng vÞ trÝ C’ (CC’ = ymax – ymin) nh-ng CC
không ảnh h-ởng trực tiếp đến kích th-ớc gia công L mà thành phần ảnh h-ởng
là CC chiếu lên ph-ơng của L, do đó: k = CC cos
k = (ymax ymin) cos
là góc kẹp giữa ph-ơng của kích th-ớc gia công và ph-ơng di chuyển y
của chuẩn gia công.
Sự xê dch của chuẩn gia công ở đây là do biến dạng đàn hồi truyền qua
xích: chi tiết - đồ định vị - vỏ đồ gá d-ới tác dụng của lực kẹp. Nếu vỏ đồ gá có
đủ độ cứng vững thì sự xê dịch đó chỉ truyền qua chi tiết đến đồ định vị.
Quan hệ giữa độ biến dạng của chi tiết, đồ định vị với lực kẹp Q là một
đ-ờng cong (hình 1.11) y = C.Qn
Trong đó: Q là lực tác dụng lên bề mặt

y

đồ định vị (n < 1); C lµ hƯ sè phơ thc vµo

y = C.Qn

cấu bề mặt của nó.
Đối với mỗi tr-ờng hợp trị số C và n
phải xác định bằng thí nghiệm, vì xác định

ymax - ymin

kiểu tiếp xúc, vật liệu chi tiết, độ xù xì và kết

bằng giải tích gặp nhiều khó khăn do lớp bề

Q
Qmin
Qmax

mặt có độ nhấp nhô tế vi và đại quan nên nó
sinh ra sự phân bố ngẫu nhiên ở khu vực tiếp

Hình 1.11

xúc, sự biến dạng tiếp xúc nhiều khi bé hơn chiều sâu nhấp nhô của lớp bề mặt.
Ngoài ra còn sự biến dạng đàn hồi của các bộ phận trong đồ gá làm xê
dịch chuẩn khởi xuất cũng ảnh h-ởng đến sai số kẹp chặt.
- Sai số đồ gá đg
Do đồ gá chế tạo không chính xác, sự mài mòn của đồ định vị và gá đặt đồ
gá trên bàn máy gây ra.
Nói chung khi kích th-ớc gia công có dung sai thì kích th-ớc t-ơng ứng

trên đồ gá phải có dung sai nhỏ hơn gấp 2 đến 3 lần, trong những tr-ờng hợp gia
công chính xác thì gấp 8 đến 10 lần.
Độ mòn của đồ định vị tính theo công thức: u =  N (m)
N - sè ®iĨm tiÕp xóc cđa chi tiÕt víi mỈt tùa
21


- hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị và điều kiện tiếp xúc. Đối với
chốt định vị đầu chỏm cầu thì hệ số = (0,5 2), đối với khối V dùng chuẩn
tinh thì = (0,3 0,8), đối với phiến tỳ định vị phẳng thì = (0,2 0,4), với
chốt định vị vào mặt lỗ thì = (0,05 0,1).
Để nâng cao tính chống mòn, các đồ định vị cần làm bằng thép tôi, với độ
cứng 50 60 HRC và đôi khi còn có thể làm bằng hợp kim cứng hoặc mạ crôm
hoặc ni - tơ hoá.
* áp dụng lý thuyết trên tính sai số chuẩn cho các tr-ờng hợp định vị
Sai số chuẩn khi định vị bằng mặt phẳng đ-ợc tóm tắt trong bảng 1 sau:
Bảng số 1
K/th-ớc
khởi xuất
cần khảo sát

Có trùng
chuẩn hay
không

KTC



mđv

Sai số
chuẩn

A

Trùng

0

00

0

00

CA = 0

B

Không



00

0

00

CB =

0

00

0

00

CC = 0

0

00

0

00

CE = 0

0

00

h.tg

00

CB



H+

A

B

Sơ đồ định vị

Dao

định

hình

C

C
E

E

Trùng
Trùng

H

B

+

B

Trùng

=

h.tg




+

Góc

Trùng

22

0



C =

Sai số chuẩn khi định vị bằng hai mặt phẳng song song nhau:
Tr-ờng hợp một mặt phẳng định vị trên chốt cố định, còn mặt khi định vị
trên chốt tự lùa (h×nh 1.12a). Ta thÊy: CA = 0; CB = l
Tr-ờng hợp cả hai mặt phẳng đều định vị trên hai chốt cố định (hình
1.12b) sai số của vị trí chi tiết là nghiêng đi một góc .
Khoảng cách của hai mặt phẳng định vị là H- h, khoảng cách giữa hai đỉnh
chốt định vị là H+ h g. Ta có góc lớn nhất khi khoảng cách đầu bé nhất (H h)
và khoảng cách sau lớn nhất (H + h g), lóc ®ã: tg 

DE DE
, DE = BD BE.

AD
L

Vì rất nhỏ nên BE BC, tøc lµ DE  (H + hg) – (H – h) = hg + h. Do đó:
tg

hg h
L

A

+hg

B

B

H

H-h

L+

l

E

A

C


D

L

a)

b)

Hình 1.12

+ Sai số chuẩn khi định vị bằng mặt trụ ngoài, mặt trụ ngoài có thể định vị trên
khối V hoặc trong cơ cấu tự định tâm.
Định vị trên khối V (Hình 1.13) do đ-ờng kính của chi tiết có sai số (D -),
khi đ-ờng kính này thay đổi từ lớn nhất đến bé nhất thì tâm O 1 tụt xuống O2 gây

ra sai số cho kích th-ớc H.
mđv = O1O2 = O1C – O2C =

O1 A1
sin


2



O2 A2
sin



2

D

=

2 sin


2



D 

2 sin





=

2 sin

2


2

Trong đó là góc khối V. Chuẩn gia công là tâm nên trùng với chuẩn
định vị, do đó KTC = 0
VËy: cH = KTC cos + m®v cos = 0 cos 00 +


2 sin

23


2

cos 0 0 =



2 sin


2


C H 1

KTC H 1

E2
E5

A2

E6
C

H2

O2
E4
E3

C H 2

A1

D -

O1

KTC H 2

C H = mđv

H

H1

E1


2

Hình 1.13

Nếu kích th-ớc gia công là H1, thì chuẩn gia công là E1 không trùng với
chuẩn định vị là O1. Khi đ-ờng kính mặt định vị từ kích th-ớc D đến kích th-ớc
(D - ) thì chuẩn gia công dịch từ điểm E1 đến điểm E2 theo chiều đi xuống, nên
E1E2 = KTC H1 =


. Tiếp đó tâm O1 dịch đến tâm O2 làm điểm E2 tụt xuống điểm
2



E5, chiều đi xuống, nên E2E5 = O1O2 = mđv =

2 sin



.

2

Chiều của KTC và mđv giống nhau, do ®ã:


cH1 = m®v cos + KTC cos =

2 sin

=


2

cos 0 0



2

cos 0 0

2

1

(



sin

1)


2

Nếu kích th-ớc gia công là H2 thì chuẩn gia công là E2 không trùng chuẩn
với chuẩn định vị là O1 cũng nh- trên, ta thấy chuẩn gia công sẽ dịch từ điểm E3
đến điểm E4, chiều đi lên: E3E4 = KTC H2 =
Tiếp đó từ E4 ®Õn E6: E4E6 = m®v H2 =


2


2 sin

24


2

.

Chiều của KTC và mđv ng-ợc nhau nên:
cH2 = mđv cos - KTC cos =


2 sin



cos 0 0 


2

cos 0 0 =

2


2

1

(

sin



 1)

2

So s¸nh sai sè cđa ba kÝch th-íc trªn (H; H1; H2) ta thÊy sai sè cđa kÝch
th-íc H2 là nhỏ nhất (cH2 < cH cH1) vì vậy, nên chọn ghi kích th-ớc nh- H2.
Các tr-ờng hợp định vị khác trên khối V, xem bảng số 2.
Kết luận định vị trên khối V có đặc điểm: sai số theo ph-ơng thẳng góc
với mặt phẳng đối xứng của khối V bằng không; sai số theo ph-ơng mặt phẳng
đối xøng cđa khèi V sÏ gi¶m khi gãc  cđa khối V tăng
= 00 thì C H = (coi nh- chi tiết nằm giữa hai mặt phẳng song song)
1
2

 = 1800 th×  C H =  (khối V biến thành một mặt phẳng)
= 300 thì  C H = 2
 = 600 th×  C H = 
 = 900 th×  C H = 0,707 
 = 1200 th×  C H = 0,58
Bảng số 02 Sai số chuẩn khi định vị trên khối V
K/th-ớ
c khởi
Có
xuất
trùng
cần
chuẩn
khảo
hay
sát

không

Sơ đồ định vị

mđv

KT





A

Trùng

2 sin


2

B
A





Sai số chuẩn

cA=
0

0



C



C

2 sin

cA =





0


2 sin

B

C





25

90

0

0

cC =


2 sin


2



cos

2


2

cos900 = 0