Khoảng một tuần một lần, một bản vẽ xuất hiện trên bàn của chúng tôi với hai chú thích trông gần như có thể hoán đổi cho nhau: một đường thẳng ngắn vẽ phía trên một trục và một hình bình hành nhỏ vẽ phía trên một khuôn mặt. Độ thẳng và độ phẳng đều là dung sai hình thức. Không ai cần một tài liệu tham khảo dữ liệu. Cả hai thường được kiểm tra bằng đồng hồ quay số và tấm bề mặt. Tuy nhiên, họ hỏi những câu hỏi hoàn toàn khác nhau về một phần.
Các kỹ sư mới làm quen với GD&T thường hỏi chúng tôi nên sử dụng cái nào. Câu trả lời ngắn gọn là độ thẳng điều khiển một đường hoặc một trục, trong khi độ phẳng điều khiển toàn bộ bề mặt. Câu trả lời dài hơn là nội dung phần còn lại của bài viết này.
Dưới đây là cách chúng tôi giải thích hai chú thích cho khách hàng và sự khác biệt diễn ra như thế nào trên các bộ phận thực.
Sự thẳng thắn thực sự kiểm soát điều gì
Độ thẳng là một điều khiển hai chiều. Áp dụng cho một bề mặt phẳng, nó nói rằng mỗi phần tử đường riêng lẻ trên bề mặt đó phải nằm giữa hai đường thẳng song song cách nhau bởi giá trị dung sai. Được áp dụng cho một đặc điểm về kích thước, chẳng hạn như thân bu lông, chốt chốt hoặc trục quang, nó điều khiển đường trung tuyến dẫn xuất và vùng dung sai trở thành một hình trụ có đường kính bằng giá trị dung sai.
Hai tính chất làm cho độ thẳng trở nên khác thường:
- Không có mốc thời gian nào được yêu cầu. Vùng dung sai có thể tự do dịch chuyển và xoay cho đến khi nó nắm bắt được đặc điểm thực tế càng chặt càng tốt, do đó người kiểm tra chỉ đo hình thức chứ không đo hướng hoặc vị trí.
- Nó hoạt động theo một hướng tại một thời điểm. Một bề mặt đo tốt dọc theo chiều dài của nó vẫn có thể bị cong, khum hoặc xoắn theo chiều rộng của nó và chú thích độ thẳng được thực hiện theo một hướng sẽ không đạt được điều đó.
Chú thích độ thẳng 0,02 mm trên thân trục có nghĩa là đường trung tuyến dẫn xuất phải vừa với bên trong hình trụ có đường kính 0,02 mm trên toàn bộ chiều dài của đối tượng địa lý. Nếu bản vẽ thêm bộ điều chỉnh điều kiện vật liệu tối đa bên cạnh dung sai, thì sai số cho phép sẽ tăng lên khi đường kính thực tế lệch khỏi điều kiện vật liệu tối đa. Dung sai bổ sung đó là yếu tố cho phép trục có kích thước hơi nhỏ uốn cong thêm một chút mà vẫn vượt qua quá trình kiểm tra.
Nơi mà độ thẳng thực sự chiếm được vị trí của nó là trên các bộ phận dài, mảnh có khả năng trượt, xoay hoặc căn chỉnh thứ khác: thanh dẫn hướng, trục xoay, chốt đẩy, thân van và lõi trục bên trong hộp số nhỏ và cơ cấu quay.
Độ phẳng thực sự có ý nghĩa gì
Độ phẳng lấy ý tưởng tương tự và trải dài nó trên toàn bộ bề mặt. Vùng dung sai là hai mặt phẳng song song được phân tách bằng giá trị dung sai và mọi điểm trên bề mặt được kiểm soát phải nằm giữa chúng. Giống như độ thẳng, độ phẳng không cần mốc và hai mặt phẳng có thể tự do nghiêng cho đến khi chúng bám chặt vào bề mặt nhất có thể.
Sự tự do đó là phần quan trọng. Chú thích về độ phẳng không quan tâm đến cách bề mặt được định hướng trong không gian. Nó chỉ quan tâm rằng bề mặt không bị cong, lõm hoặc gợn sóng. Một khuôn mặt phẳng hoàn hảo ngồi ở góc ba độ so với phần dưới cùng vẫn phẳng.
Độ thẳng và độ phẳng có liên quan với nhau. Một bề mặt phẳng sẽ tự động thẳng theo mọi hướng mà bạn có thể vẽ một đường ngang qua nó. Điều ngược lại là không đúng. Hãy tưởng tượng một tờ giấy cuộn nhẹ quanh một hình trụ lớn. Mọi đường chạy dọc theo cuộn đều hoàn toàn thẳng, nhưng toàn bộ tấm giấy lại bị cong. Một chú thích thẳng thắn sẽ chấp nhận tờ đó. Một chú thích bằng phẳng sẽ từ chối nó.
Độ phẳng cũng là mô tả chính xác hơn khi một bề mặt phải bịt kín, trượt hoặc ngồi sát vào bề mặt khác khi chịu tải. Vòng đệm rung lắc trên vỏ hoặc đế van không đóng đều là vấn đề về độ phẳng chứ không phải vấn đề về độ thẳng.
Độ thẳng và độ phẳng: Sự khác biệt trong một bảng
Cả hai chú thích đều là dung sai hình thức không cần mốc chuẩn nhưng chúng kiểm soát hình học khác nhau và được xác minh theo những cách khác nhau. | Khía cạnh | Độ thẳng | Độ phẳng |
| Vùng dung sai | Hai đường thẳng song song trên một bề mặt hoặc một hình trụ trên một trục | Hai mặt phẳng song song |
| Kiểm soát hình học | Một phần tử dòng hoặc đường trung tuyến dẫn xuất | Toàn bộ bề mặt, tất cả cùng một lúc |
| Dữ liệu cần thiết | Không | Không |
| Bản chất chiều | Hai chiều, một đường | Ba chiều, một bề mặt |
| Mối quan hệ với người khác | Không ngụ ý độ phẳng | ngụ ý sự thẳng thắn theo mọi hướng |
| Đặc điểm tiêu biểu | Trục, chốt, thanh, cọc, đinh tán | Các mặt bịt kín, các mặt vòng đệm và đai ốc, mặt bích, miếng đệm lắp |
| Kiểm tra chung | Quét chỉ báo dọc theo đường, khối chữ V cho trục, quét đường CMM | Quét chỉ báo trên tấm bề mặt, mặt phẳng quang học, quét lưới CMM |
Sự khác biệt giữa đường và bề mặt tạo ra một số hậu quả thực tế khiến mọi người bị loại:
- Độ phẳng ngụ ý độ thẳng theo mọi hướng. Nếu một mặt phẳng trong phạm vi 0,05 mm thì mọi đường vẽ trên đó cũng thẳng trong phạm vi 0,05 mm.
- Độ thẳng theo một hướng không nói lên điều gì về hướng vuông góc. Một bộ phận có thể vượt qua bài kiểm tra độ thẳng một chiều và vẫn lắc lư trên tấm bề mặt.
- Độ thẳng của trục và độ thẳng bề mặt hoạt động khác nhau, mặc dù chúng được gọi bằng cùng tên và được in cùng một loại chú thích.
- Cả chú thích đều không kiểm soát kết cấu bề mặt, độ gợn sóng ở tỷ lệ khác hoặc hướng của đối tượng địa lý so với mốc chuẩn. Thay vào đó, những người đó cần ghi chú hoàn thiện bề mặt, hình dáng, độ song song hoặc độ vuông góc.
Vị trí của mỗi chú thích trên bản vẽ thực
Trong thực tế, hai chú thích có xu hướng nằm ở các góc khác nhau của bản in.
Độ thẳng thường xuất hiện trên
- Thanh dẫn hướng, trục xoay và pít tông phải chạy dọc theo chiều dài của chúng.
- Chốt, chốt côn và chốt định vị dùng để đặt vị trí của vật cố định hoặc tấm.
- Lõi trục, trục bậc và trục quang học trong cụm quay nhỏ.
- Các đinh tán dài và thanh ren nơi uốn cong sẽ làm lệch khớp.
Độ phẳng thường xuất hiện trên
- Bịt kín các mặt trên thân van, phụ kiện và các bộ phận thủy lực.
- Các mặt vòng đệm, các mặt ổ trục đai ốc và các mặt ổ trục đầu bu lông giúp trải đều tải kẹp.
- Mặt bích, mặt đầu bánh răng, miếng đệm và tấm che bắt vít xuống và không được rò rỉ.
- Bất kỳ mặt nào trượt trên một mặt khác, chẳng hạn như tấm mài mòn hoặc nắp trượt.
Vít có nắp đầu có ổ cắm hình lục giác là một ví dụ điển hình cho cả hai chú thích nằm trên cùng một bộ phận. Thân có thể mang chú thích độ thẳng trục để nó không bị kẹt trong lỗ hở, trong khi mặt dưới của đầu có thể mang chú thích độ phẳng nên tải trọng kẹp trải đều thay vì tập trung vào một cạnh.
Cách chúng tôi đo lường cả hai trên sàn cửa hàng
Không có dung sai nào khó kiểm tra, nhưng cả hai đều dễ kiểm tra tồi.
Đo độ thẳng
Đối với một đường trên bề mặt, bộ phận nằm trên một tấm bề mặt và chỉ báo quay số sẽ quét dọc theo đối tượng. Sự chênh lệch giữa số đọc cao nhất và thấp nhất, được tính dọc theo đường đơn đó, là sai số về độ thẳng. Đối với một trục, bộ phận được đỡ trong các khối chữ V hoặc giữa các tâm, được quay và quét dọc theo chiều dài của nó. Hướng của các điểm cao cũng quan trọng như kích thước của chúng, bởi vì những gì chú thích thực sự đề cập đến là đường trung tuyến dẫn xuất chứ không phải bề mặt bạn có thể chạm vào.
Đo độ phẳng
Trên tấm bề mặt, thước đo chiều cao hoặc chỉ báo sẽ quét một lưới trên mặt và sự chênh lệch giữa số đọc cao nhất và thấp nhất là lỗi độ phẳng. Đối với các mặt được mài hoặc mặt đất mịn, mặt phẳng quang học và nguồn sáng đơn sắc hiển thị các dải giao thoa ánh xạ hình dạng của bề mặt trong vài giây. Đối với các khuôn mặt phức tạp hoặc bị gián đoạn, quét lưới CMM thường là phương pháp thực tế.
Dù sử dụng phương pháp nào thì có ba điều quyết định xem con số đó có ý nghĩa gì không. Hỗ trợ bộ phận theo cách nó nằm trong bộ phận lắp ráp, vì hỗ trợ ba điểm ngăn chặn sự rung chuyển làm phồng lên mỗi lần đọc. Để bộ phận và máy đo đạt cùng nhiệt độ, vì mặt thép 100 mm tăng khoảng 0,0012 mm cho mỗi độ C. Và làm sạch bề mặt, vì một con chip trên tấm bề mặt thường cao vài micromet. Kiểm soát hầu hết các biến đó là công việc liên quan đến độ chính xác về chiều và chúng tôi đã đề cập đến vấn đề này chi tiết hơn trong ghi chú của chúng tôi về cách chúng tôi kiểm soát độ chính xác về kích thước .
Chi phí quá mức dung sai cao hơn mức dung sai thấp
Nếu có một thói quen mà chúng ta bỏ qua, thì đó là chú thích về độ phẳng hoặc độ thẳng được sao chép từ bản vẽ trước đó lên một bộ phận không bao giờ cần đến nó.
Việc siết chặt độ phẳng từ 0,05 mm đến 0,01 mm trên mặt máy giặt không chỉ thay đổi một con số trên bảng tính. Nó thay đổi quá trình. Nó có nghĩa là mài hoặc mài mịn, mài bánh xe thường xuyên hơn, các trạm kiểm tra bổ sung, phân loại và tỷ lệ phế liệu cao hơn. Điều tương tự cũng đúng đối với độ thẳng trên trục: chú thích trục 0,01 mm trên thân 200 mm thường biến thao tác tiện thành thao tác mài.
Một số quy tắc chung mà chúng tôi sử dụng khi xem xét bản in với khách hàng:
- Hỏi xem tính năng này thực sự làm gì. Các bề mặt bịt kín, trượt và định vị tạo ra chú thích về độ phẳng. Khuôn mặt thẩm mỹ hiếm khi làm được.
- Giữ dung sai rộng rãi như chức năng cho phép. Nếu tổ hợp cho phép sai số 0,1 mm thì chú thích về độ phẳng 0,05 mm đã nghiêm ngặt gấp đôi mức cần thiết.
- Sử dụng độ thẳng cho các trục và đường thẳng, độ phẳng cho các vùng. Trộn lẫn chúng là lý do phổ biến nhất khiến một bộ phận bị từ chối vì một thứ không bao giờ quan trọng.
- Hãy nhớ rằng độ phẳng ngụ ý độ thẳng. Đặt cả hai trên cùng một khuôn mặt thường là dư thừa.
Công việc tùy chỉnh là nơi cuộc trò chuyện này quan trọng nhất, bởi vì mọi dây buộc không đạt tiêu chuẩn hoặc bộ phận gia công bắt đầu bằng một bản vẽ và quyết định về những gì thực sự cần phải kiểm soát.
Độ thẳng và độ phẳng không phải là những chú thích cạnh tranh nhau. Họ mô tả hai dạng lỗi khác nhau: một đường đi chệch và một bề mặt rời khỏi mặt phẳng của nó. Khi sự khác biệt đó đã rõ ràng, việc đưa ra quyết định sẽ dễ dàng hơn và việc kiểm tra sẽ ngắn hơn vì không ai phải tranh cãi về việc áp dụng vùng dung sai nào.
Nếu bản in trên bàn của bạn có vẻ mơ hồ hoặc dung sai có vẻ khắt khe hơn yêu cầu của công việc, hãy gửi nó đi. Chúng tôi thà nói chuyện trước khi chip bay còn hơn là phân loại các bộ phận sau đó.
