DUNG SAI HÌNH HỌC: KÝ HIỆU, SỐ LIỆU VÀ VÍ DỤ - CÔNG NGHỆ - 2026

Các dung sai hình học đề cập đến một hệ thống các biểu tượng trong bản vẽ của một bộ phận cơ khí, phục vụ để diễn tả kích thước danh nghĩa và dung sai cho phép đó.

Hệ thống này, có từ viết tắt trong tiếng Anh là GD&T (Geometric Dimensions and Tolerance), cho phép truyền đạt thông tin thiết kế đến các nhà sản xuất và lắp ráp phải tuân theo để đảm bảo chức năng chính xác của sản phẩm cuối cùng.

Hình 1. Kích thước và dung sai hình học là một ngôn ngữ thiết kế minh họa. (wikimedia commons)

Dung sai hình học và kích thước có thể được định nghĩa như một ngôn ngữ thiết kế minh họa và một kỹ thuật sản xuất và kiểm tra chức năng. Nó giúp các nhà sản xuất với mục tiêu đáp ứng nhu cầu về các thiết kế tinh vi một cách thống nhất, đầy đủ và rõ ràng.

Hệ thống dung sai hình học sử dụng các ký hiệu tiêu chuẩn hóa để mô tả chúng, điều này dễ hiểu đối với các nhà sản xuất và lắp ráp.

Một số ký hiệu

Các ký hiệu sau được sử dụng trên các phần tử biệt lập để xác định các đặc tính hình học về hình dạng và dung sai hệ mét của chúng:

Hình 2. Các ký hiệu về đặc điểm hình dạng hình học và dung sai của chúng. (wikimedia commons)

Sau đây là các ký hiệu được áp dụng cho các phần tử hoặc các bộ phận liên kết và cho biết hướng tương đối, vị trí của chúng và dao động hoặc chuyển động của chúng:

Hình 3. Các ký hiệu được áp dụng cho các phần tử và cho biết hướng tương đối của chúng, vị trí của chúng và dao động hoặc chuyển động của chúng. (wkimedia commons)

Tập hợp các ký hiệu sau là bổ ngữ:

Hình 4. Các ký hiệu sửa đổi. (wikimedia commons)

Tài liệu tham khảo hoặc dữ liệu

Dữ liệu tham chiếu, hay đơn giản là dữ liệu, là các phần tử lý tưởng về mặt lý thuyết được sử dụng làm tham chiếu cho các phép đo hoặc dung sai. Nói chung, mức dữ liệu là một mặt phẳng, một hình trụ, một số đường hoặc một điểm được xác định, trong bản vẽ hoặc trên mặt phẳng, với một nhãn có một chữ cái nằm trong một hình vuông và được neo vào bề mặt hoặc đường tham chiếu.

Trong hình 1, bạn có thể thấy mức dữ liệu được đánh dấu bằng chữ A được neo vào bề mặt trên (phần trên bên phải) và mức dữ liệu B được neo vào bề mặt bên trái của mảnh hình chữ nhật được thể hiện trong hình 1.

Lưu ý trong hình 1 rằng các khoảng cách xác định vị trí của tâm lỗ tròn trên phần hình chữ nhật được đo chính xác từ các mốc A và B.

- Khung điều khiển

Lưu ý trong cùng hình 1 ở dưới cùng bên phải một hộp cho biết dung sai vị trí của tâm lỗ, cũng chỉ ra các mốc (hoặc bề mặt chuẩn) liên quan đến dung sai vị trí đã nói. Các hộp này kiểm soát dung sai của các thước đo, đó là lý do tại sao chúng được gọi là khung điều khiển.

- Bản đồ kích thước và dung sai hình học

Dưới đây là bản đồ dựa trên tiêu chuẩn ASME Y14.5 - 2009.

Hình 5. Bản đồ ký hiệu dựa trên tiêu chuẩn ASME Y14.5 - 2009. (Wikimedia commons)

Tuần hoàn 2D

Trong hộp phía trên (màu xanh lam nhạt) đề cập đến hình dạng, có tính tuần hoàn 2D được xác định là điều kiện trong đó tất cả các điểm bao gồm một phần tử tuyến tính là hình tròn.

Bộ điều khiển xác định vùng dung sai bao gồm hai vòng tròn đồng trục, cách nhau một cách xuyên tâm bằng khoảng cách được chỉ ra trên khung điều khiển tính năng. Nó phải được áp dụng cho một phần tử đường cắt ngang duy nhất và không liên quan đến một số liệu.

Hình sau đây cho thấy một ví dụ về dung sai tuần hoàn và cách sử dụng các tiêu chuẩn về dung sai hình học và kích thước để chỉ ra chúng:

Vùng dung sai cho đường viền là vùng 2D (một vùng) kéo dài dọc theo toàn bộ chiều dài của phần tử đường được kiểm soát. Nó có thể có hoặc không liên quan đến một hệ quy chiếu.

Hình trụ 3D

Cylindricity được định nghĩa là điều kiện trong đó tất cả các điểm bao gồm một bề mặt là hình trụ. Bộ điều khiển xác định vùng dung sai bao gồm hai hình trụ đồng trục, cách nhau một cách xuyên tâm bằng khoảng cách được chỉ ra trên khung điều khiển tính năng. Nó phải được áp dụng cho một bề mặt riêng lẻ và không liên quan đến dữ liệu.

Vùng dung sai cho biên dạng của bề mặt là vùng ba chiều (thể tích) kéo dài dọc theo toàn bộ hình dạng của bề mặt được kiểm soát. Nó có thể có hoặc không liên quan đến một hệ quy chiếu. Dưới đây là sơ đồ để làm rõ quan điểm được nêu ra:

Ví dụ

ví dụ 1

Ví dụ sau đây cho thấy bản vẽ của một bộ phận bao gồm hai hình trụ đồng tâm. Hình này chỉ ra đường kính của cả hai hình trụ, ngoài mặt chuẩn hoặc bề mặt tham chiếu liên quan đến dung sai lệch tâm của một hình trụ đối với hình trụ kia được đo:

Ví dụ 2

Ví dụ sau đây cho thấy hình cắt của một bộ phận hình trụ, trong đó dung sai độ song song hình học của nó được chỉ ra trong hai trường hợp khác nhau.

Một là bề mặt hoặc hình trụ bên trong và dung sai của nó đối với tính song song của đường ma trận đối với đường ma trận đối diện theo đường kính (trong trường hợp này được biểu thị là mốc A), được biểu thị trong hộp khung phía trên bên phải là: //, 0,01, A.

Điều này được hiểu là sự khác biệt của khoảng cách giữa hai gốc không được vượt quá 0,01 (mm) từ đầu này đến đầu kia, đây là dung sai độ song song trục.

Một trường hợp khác của dung sai độ song song được thể hiện trong hình của ví dụ 2 là của mặt phẳng bên phải của chi tiết so với mặt phẳng bên trái được lấy và chỉ ra là bề mặt chuẩn hoặc điểm dữ liệu B. Dung sai này của các điểm song song được chỉ ra trong khung chính giữa bên phải như: //, 0,01, B.

Ví dụ 3

Hình sau đây cho biết cách chỉ ra dung sai độ thẳng của trục hình trụ. Trong trường hợp này, đường kính danh nghĩa của hình trụ được hiển thị, cũng như dung sai lớn nhất tuyệt đối trong phép đo đường kính, cũng như sự thay đổi lớn nhất cho phép đối với mỗi 10 đơn vị hành trình dọc trục (song song với trục) trong phép đo đường kính.

Ví dụ 4

Hình trong ví dụ sau đây cho thấy cách chỉ ra dung sai độ phẳng của một bộ phận. Nó là một bộ phận hình trụ với một vát phẳng có khía thể hiện khả năng chịu độ phẳng của nó.

Mặc dù nó không được chỉ ra trong hình, mặt phẳng chuẩn hoặc mặt phẳng tham chiếu A là đường ma trận hình trụ thấp hơn của bộ phận, về mặt lý thuyết là đường phẳng hoàn toàn. Chà, mảnh mặt phẳng trên có dung sai vênh hoặc lồi là 0,2 đối với đường tạo tham chiếu phía dưới.

Người giới thiệu

1. Bramble, Kelly L. Geometric Boundaries II, Hướng dẫn thực hành để diễn giải và ứng dụng ASME Y14.5-2009, Engineers Edge, 2009
2. DRAKE JR, Paul J. Sổ tay kích thước và Tolerancing. McGraw-Hill, New York, 1999
3. HENZOLD, Georg. Kích thước hình học và tăng cường cho thiết kế, sản xuất và kiểm tra. Ấn bản thứ 2, Elsevier, Oxford, Vương quốc Anh, 2006.
4. McCale, Michael R. (1999). "Mô hình dữ liệu khái niệm của hệ thống dữ liệu". Tạp chí Nghiên cứu của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia 104 (4): 349-400.
5. wikipedia. Kích thước hình học và dung sai. Phục hồi từ: es.wikipedia.com