Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5121:1990 Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt-Yêu cầu chung về phương pháp đo

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 5121 : 1990

SAI LỆCH HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ BỀ MẶT - YÊU CẦU CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐO

Deviations from true form and disposition of surfaces - General requirements for measuring methods

Lời nói đầu

TCVN 5121 : 1990 do Viện nghiên cứu máy - Bộ cơ khí và Luyện kim biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng trình duyệt, Ủy ban Kỹ thuật và kỹ thuật Nhà nước (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.

Tiêu chuẩn này đã được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6, Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

 

SAI LỆCH HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ BỀ MẶT - YÊU CẦU CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐO

Deviations from true form and disposition of surfaces - General requirements for measuring methods

Tiêu chuẩn này áp dụng cho dung sai hình dạng và vị trí bề mặt của các chi tiết máy và dụng cụ, quy định những khái niệm và yêu cầu chung về phương pháp đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt.

1. Quy định chung

1.1. Để kiểm tra sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt, có thể sử dụng các phương pháp và dụng cụ đo bất kỳ bảo đảm kiểm tra được sai lệch phù hợp với định nghĩa theo TCVN 2510-78.

1.2. Cho phép thay thế việc đo trực tiếp sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt có đặc trưng tổng hợp (dung sai tổng hợp) được cho trong tài liệu thiết kế bằng việc đo sai lệch thành phần. VÍ DỤ:

- Đo sai lệch độ tròn và sai lệch profin mặt cắt dọc thay cho việc đo trực tiếp sai lệch độ trụ.

- Đo sai lệch độ song song của các đường trục trong mặt phẳng chung và độ xiên của các đường trục thay cho việc đo trực tiếp sai lệch độ song song của các đường trục trong không gian;

- Đo sai lệch các kích thước xác định tọa độ của đường trục thay cho việc đo trực tiếp độ sai lệch vị trí của các đường trục.

- Đánh giá chất lượng của các chi tiết theo kết quả đo các sai lệch thành phần hình dạng hoặc vị trí bề mặt được tiến hành trong theo một trong hai cách sau:

1.2.1. Tính toán sai lệch tổng hợp hình dạng hoặc vị trí bề mặt bằng cách cộng các giá trị đo được của các sai lệch thành phần và đối chiếu sai lệch tính toán này với dung sai tổng hợp cho trước về hình dạng hoặc vị trí.

1.2.2. Quy định trong tài liệu công nghệ những giá trị dung sai thành phần của các sai lệch thành phần và đối chiếu những sai lệch đo được với chúng. Trong tài liệu công nghệ, cần quy định thêm: đối với các chi tiết trong đó một trong các sai lệch thành phần vượt quá dung sai thành phần nhưng không vượt quá dung sai tổng hợp đã cho trong tài liệu thiết kế, việc đánh giá chất lượng của chúng được tiến hành theo mục 1.2.1, nghĩa là theo sai lệch tính toán.

Các phương pháp tính toán sai lệch tổng hợp hình dạng hoặc vị trí theo sai lệch thành phần và tính toán dung sai thành phần cho các sai lệch thành phần được quy định trong các tiêu chuẩn về các phương pháp đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt riêng biệt.

Ví dụ đánh giá chất lượng chi tiết khi đo sai lệch thành phần được cho trong Phụ lục 2.

CHÚ THÍCH: tính chuyển đổi dung sai vị trí theo các dung sai kích thước xác định tọa độ của đường trục phần tử theo TCVN 3209 : 1979.

1.3. Ngoài các phương pháp đo được xác định từ định nghĩa chuẩn về sai lệch được đo, cho phép sử dụng các phương pháp đo có một hoặc một vài yêu cầu nào đó không phù hợp với định nghĩa này. Ví dụ: việc đo được tiến hành không ở tất cả các điểm của bề mặt hoặc profin, chuẩn để tính sai lệch khác với chuẩn đã được nêu ra trong định nghĩa chuẩn, không loại trừ được ảnh hưởng của sai lệch các thông số hình học khác mà định nghĩa chuẩn yêu cầu phải loại trừ .v.v..

Các phương pháp không hoàn toàn tương ứng với định nghĩa chuẩn của sai lệch được phép sử dụng trong trường hợp:

- Khi sử dụng không hợp lý về kinh tế các phương pháp đo tương ứng với định nghĩa chuẩn, ví dụ đo năng suất không đạt, giá thành cao, kết cấu phức tạp .v.v..

- Khi điều kiện chế tạo và đặc trưng của sai lệch cho phép thu được kết quả đủ chính xác mà không phải đo theo định nghĩa chuẩn của sai lệch;

- Khi các phương pháp đo này được quy định trong các tiêu chuẩn về quy định thử nghiệm thu các dạng sản phẩm cụ thể.

1.4. Việc sử dụng các phương pháp đo không tương ứng hoàn toàn với định nghĩa chuẩn của sai lệch, phải có sự đánh giá sai số của phương pháp đo. Khi đó cần xét sai số của phương pháp đo không chỉ phụ thuộc và sơ đồ và tính chất đặc biệt của phương pháp đo mà còn phụ thuộc vào đặc trưng thực và trị số của sai lệch hình dạng hoặc vị trí bề mặt và độ ổn định của trị số này.

1.5. Chọn phương pháp đo được tiến hành cùng với việc tính sai số đo cho phép, kích thước và hình dạng của chi tiết đo, đặc trưng và độ ổn định của quá trình công nghệ chế tạo chi tiết loại sản phẩm, chi phí khi đo và các yếu tố kết cấu, công nghệ và kinh tế khác.

1.6. Thuật ngữ, định nghĩa ký hiệu chữ cái thuộc về sai lệch và dung sai hình dạng và vị trí bề mặt theo TCVN 2510-78.

1.7. Ghi dung sai hình dạng và vị trí bề mặt trên bản vẽ theo TCVN 10-85.

1.8. Thuật ngữ và định nghĩa đo lường dùng trong tiêu chuẩn này được đưa ra ở Phụ lục 1

2. Yêu cầu về đo lường

2.1. Phần chuẩn

2.1.1. Đo và đánh giá sai lệch hình dạng và vị trí cần tiến hành trên phần chiều dài (diện tích) chuẩn trên đó đã cho trị số dung sai hình dạng hoặc vị trí.

Nếu không cho trước phần chuẩn, việc đo và đánh giá sai lệch hình dạng và vị trí được tiến hành trên tất cả các bề mặt (chiều dài) khảo sát của chi tiết.

2.1.2. Khi đánh giá sai lệch hình dạng và vị trí của phần tử được đo hoặc của chuẩn, không tính sai lệch hình dạng tại các vùng biên có chiều dài a = 0,01L (Hình 1) tính từ mép của các phần tử nếu trên bản vẽ hay trong các tài liệu kỹ thuật khác không quy định các kích thước khác của vùng biên hoặc không tính trước sai lệch hình dạng trong giới hạn của vùng biên.

Hình 1

2.1.3. Cho phép đo và đánh giá sai lệch vị trí bề mặt trên chiều dài khác với chiều dài chuẩn khi ảnh hưởng của sai lệch hình dạng của bề mặt được đo được loại trừ trên chiều dài bằng chiều dài chuẩn (Hình 2)

Khi đo sai lệch độ song song, độ vuông góc và độ nghiêng trị số sai lệch EP1 được đo trên chiều dài L1 được đưa về sai lệch EP tính trên chiều dài chuẩn L bằng chuyển đổi.

Trong đó

EP là sai lệch vị trí trên chiều dài chuẩn L

Hình 2

2.1.4. Nếu không có trước vị trí phần chuẩn trên bề mặt, dung sai sẽ được quy định ở đoạn bất kỳ của bề mặt kéo dài. Thực tế việc đo và đánh giá sai lệch được tiến hành trên một số đoạn nào đó.

2.2. Vị trí và hướng của mặt cắt đo

2.2.1. Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt (ví dụ dung sai độ tròn, độ thẳng, độ đảo hướng kính ) được đo ở mặt cắt bất kỳ trong giới hạn chuẩn nếu vị trí mặt cắt này không cho trước trong yêu cầu kỹ thuật. Thực tế, việc đo sai lệch được tiến hành ở một số mặt cắt nào đó. Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt lớn nhất trong số những giá trị sai lệch đo được ở các mặt cắt khác nhau được dùng để đối chiếu với dung sai.

2.2.2. Phương pháp đo cần phù hợp với chỉ dẫn ký hiệu quy ước dung sai hình dạng và vị trí bề mặt hoặc được chỉ ra trong yêu cầu kỹ thuật. Thông thường đo vuông góc với mặt phẳng đo.

2.3. Loại trừ ảnh hưởng của nhám bề mặt khi đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt

2.3.1. Khi đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt, phải loại trừ ảnh hưởng độ mấp mô đặc trưng cho nhám bề mặt bằng cách chọn bán kính đầu đo (bộ lọc cơ khí) hoặc sử dụng bộ lọc tần số (điện) trong mạch để biến đổi và điều chỉnh tín hiệu đo.

Trong những thiết bị có sử dụng kỹ thuật tính toán, cho phép sử dụng bộ lọc số.

2.3.2. Nếu trong yêu cầu kỹ thuật đã quy định sai lệch hình dạng bao gồm cả nhám bề mặt, bán kính đầu đo được chọn theo bán kính khi đo nhám bề mặt, còn chiều dài đo phải phù hợp với chiều dài chuẩn như đã quy định cho dung sai hình dạng.

Đặc trưng tần số của thiết bị đo có sử dụng bộ lọc cần phải cho di thông (lọt) tất cả các độ mấp mô đặc trưng cho sai lệch hình dạng cũng như cho nhám bề mặt.

2.4. Phần tử chuẩn để đánh giá sai lệch hình dạng

2.4.1. Đo và đánh giá sai lệch hình dạng cần được tiến hành từ phần tử áp (bề mặt hoặc profin áp). Phần tử áp được cụ thể hóa hoặc bằng bề mặt làm việc của thiết bị đo kiểm phù hợp với phần tử thực tương ứng hoặc được tính toán theo kết quả đo sai lệch từ chuẩn phụ.

2.4.2. Cho phép đo và đánh giá sai lệch hình dạng theo phần tử trung bình hoặc các phần tử khác có dạng danh nghĩa giống phần tử được đo, nhưng vị trí khác với phần tử áp (đó là những phần tử: đường thẳng đi qua hai điểm đã đánh dấu của profin thực; mặt phẳng đi qua ba điểm đã đánh dấu của bề mặt thực; đường tròn hoặc mặt trụ nằm trong miền dung sai) .

Việc đánh giá sai lệch hình dạng trong trường hợp này được tiến hành theo hiệu đại số lớn nhất của các khoảng cách từ các điểm của phần tử thực đến phần tử chuẩn.

Khi đánh giá sai lệch hình dạng theo phần tử trung bình hoặc phần tử khác có dạng danh nghĩa, có thể xuất hiện sai khác giữa những giá trị này của sai lệch và giá trị sai lệch hình dạng đánh giá theo phần tử áp. Giá trị của sai lệch này phụ thuộc vào đặc trưng và độ lớn của sai lệch hình dạng của phần tử được đo.

Nếu không quy định trước trong tài liệu kỹ thuật, việc dùng phần tử khác với phần tử áp cần được ghi vào biên bản đo.

2.5. Chuẩn để đánh giá sai lệch vị trí bề mặt và sai lệch tổng hình dạng và vị trí

2.5.1. Việc đánh giá sai lệch vị trí bề mặt và sai lệch tổng hình dạng và vị trí được tiến hành trong hệ tọa độ được dựng lại hoặc bằng các phần tử chuẩn của thiết bị đo kiểm, hoặc bằng tính toán. Vị trí của chi tiết đo đối với hệ tọa độ được xác định sao cho phần tử chuẩn của chi tiết ứng với dung sai được kiểm trùng với dung sai phần tử chuẩn của thiết bị đo hoặc được xác định bằng tính toán.

2.5.2. Khi định vị chi tiết tương ứng với thiết bị đo kiểm theo một chuẩn, phải loại trừ ảnh hưởng của sai lệch hình dạng phần tử định vị của chi tiết bằng cách thay phần tử chuẩn thực bằng phần tử chuẩn áp, các đường trục mặt phẳng đối xứng và tâm của phần tử chuẩn áp được coi tương ứng, là đường trục, mặt phẳng đối xứng của tâm phần tử chuẩn.

Những yêu cầu về định vị trên được bảo đảm nếu phần tử định vị của thiết bị đo có hình dạng và vị trí giống phần tử áp,( ví dụ : tấm, nút, vòng …) khi đó giả thiết rằng sai lệch hình dạng của phần tử định vị của thiết bị đo là nhỏ so với sai lệch được đo.

Các ví dụ định vị:

1) chuẩn là đường thẳng hoặc mặt phẳng, phần tử chuẩn thực được bố trí sao cho khoảng cách lớn nhất giữa nó và phần tử định vị của thiết bị kiểm tra có giá trị nhỏ nhất có thể. Nếu phần tử chuẩn thực không có vị trí ổn định, cần đặt giữa phần tử chuẩn thực và phần tử định vị của thiết bị đo các gối tựa có cùng một kích thước và cách nhau một khoảng lớn nhất có thể đạt được. Đối với đường thẳng cần đặt hai gối tựa (Hình 3) còn đối với mặt phẳng - ba gối tựa

Hình 3

2) Chuẩn là đường tâm của mặt trụ, đường tâm của trụ áp được lấy làm chuẩn, ví dụ đối với lỗ chuẩn là trục tâm có đường kính lớn nhất bằng đường kính lớn nhất của hình trụ tiếp xúc trong lớn nhất. Nếu trục tâm không có vị trí ổn định so với bề mặt thực cần hiệu chỉnh sao cho dịch chuyển góc có thể của trục tâm theo hướng bất kỳ đều như nhau. (Hình 4)

2.5.3. Cho phép dùng phần tử trung bình và dùng các đường tâm, mặt phẳng đối xứng hoặc tâm của phần tử trung bình làm chuẩn. Cũng cho phép dùng những phần tử khác có dạng danh nghĩa giống phần tử định vị, nhưng về vị trí khác với phần tử áp làm chuẩn (xem điều 2.4). Nếu dùng phần tử trung bình hoặc phần tử khác có dạng danh nghĩa làm chuẩn, có thể phát sinh sự sai khác giữa các giá trị sai lệch vị trí hoặc sai lệch tổng hình dạng và vị trí được đo từ chuẩn này và các sai lệch được đo theo phần tử áp. Giá trị sai khác này phụ thuộc vào đặc trưng và độ lớn của sai lệch hình dạng của phần tử chi tiết.

Nếu không được quy định trước trong tài liệu kỹ thuật, việc sử dụng những phần tử khác với phần tử áp làm chuẩn phải được ghi trong biên bản đo.

Hình 4

CHÚ THÍCH: Nếu dùng phần tử trung bình hoặc các phần tử chuẩn khác không tiếp xúc với phần tử chuẩn thực ở phía ngoài khi đo sai lệch vị trí, sai lệch hình dạng của bề mặt hoặc profin đã cho (so với mặt phẳng chuẩn hoặc đường thẳng chuẩn), nên dùng mặt phẳng (hay đường thẳng) đi qua điểm nhô cao nhất của phần tử hoặc song song với phần tử khác (mặt phẳng A trên Hình 5 làm chuẩn)

A - Bề mặt song song với bề mặt trung bình và đi qua điểm lồi nhất của bề mặt thực

Hình 5

2.5.4. Nếu cho trước một tập hợp các chuẩn (ví dụ Hình 6a), việc làm trùng chuẩn của chi tiết được đo với phần tử định vị của thiết bị đo kiểm được thực hiện theo nguyên tắc sau:

2.5.4.1. Chuẩn thứ nhất (chuẩn gá đặt) được đặt trùng với phần tử định vị của thiết bị đo sao cho phần tử định vị này có vị trí như phần tử áp đối với chuẩn thực theo TCVN 2510 : 1978.

Nếu chuẩn gá đặt là mặt phẳng, khi định vị đơn giản trong hệ ba mặt phẳng tọa độ cần đảm bảo sự tiếp xúc của nó với phần tử định vị theo ba điểm ( Hình 6b : các điểm A1; A2; A3 )

Hình 6

2.5.4.2. Chuẩn thứ 2 (chuẩn dẫn hướng) được đặt trùng với phần tử định vị của thiết bị đo bởi dịch chuyển của chi tiết theo thứ bậc tự do còn lại sau khi đã định vị theo chuẩn thứ nhất.

Phần tử định vị của thiết bị đo phải có vị trí danh nghĩa đối với chuẩn thứ nhất, tiếp xúc với chuẩn dẫn hướng thực và khi đó phải có vị trí đối với chuẩn dẫn hướng thực sao cho khoảng cách lớn nhất từ chuẩn dẫn hướng thực đến phần tử định vị của thiết bị đo là nhỏ nhất.

Nếu chuẩn dẫn hướng là mặt phẳng, khi định vị đơn giản trong hệ ba mặt phẳng tọa độ phải bảo đảm sự tiếp xúc của nó với phần tử định vị ở hai điểm (Hình 6c, các điểm B1, B2).

2.5.4.3. Chuẩn thứ ba (chuẩn tựa) được đặt trùng với phần tử định vị của thiết bị đo với dịch chuyển của chi tiết theo bậc tự do còn lại sau khi đã định vị theo chuẩn thứ nhất và chuẩn thứ hai. Phần tử định vị của thiết bị đo phải có vị trí danh nghĩa đối với chuẩn thứ nhất và chuẩn thứ hai và tiếp xúc với bề mặt tựa thực. Nếu chuẩn tựa là mặt phẳng, khi định vị trong hệ ba mặt phẳng tọa độ phải đảm bảo sực tiếp xúc của nó với phần tử định vị ở một điểm (Hình 6d, điểm C).

CHÚ THÍCH-mục 2.5.4:

1) Nếu tập hợp các bộ chuẩn đã có dạng mặt phẳng và đường tâm của mặt trụ vuông góc với mặt phẳng (Hình 7a), thì đường trục chuẩn (chuẩn thứ hai) là đường trục của mặt trụ lớn nhất tiếp xúc trong với lỗ của chi tiết (hoặc mặt trụ nhỏ nhất tiếp xúc ngoài với trục của chi tiết) trong điều kiện đường tâm của mặt trụ vuông góc với mặt phẳng chuẩn (chuẩn thứ nhất) Hình 7b:

Hình 7

2) Những quy tắc làm trùng chuẩn của chi tiết được đo với phần tử định vị của thiết bị đo chỉ ra trong điều kiện 2.5.4 được dùng cả trong trường hợp khi dùng phần tử chuẩn trung bình thay thế cho phần tử áp.

2.6. Loại trừ ảnh hưởng của sai lệch hình dạng của phần tử được đo khi đo sai lệch vị trí bề mặt

2.6.1. Khi đánh giá sai lệch về vị trí bề mặt cần loại bỏ sai lệch hình dạng bề mặt hoặc profin được đo. Loại trừ ảnh hưởng sai lệch hình dạng sẽ đạt được bằng cách thay phần tử áp cho phần tử được đo. Các đường trục, mặt phẳng đối xứng hoặc tâm của phần tử thực được dùng làm đường trụ, mặt phẳng đối xứng hoặc tâm của phần tử thực được đo.

2.6.2. Cho phép loại trừ sai lệch hình dạng của phần tử được đo bằng cách thay chúng bằng phần tử có dạng danh nghĩa giống phần tử được đo, song có vị trí khác với phần tử áp (xem điều 2.4). Ở đây cần lưu ý đến chỉ dẫn ở điều 2.5.3.

2.6.3. Nếu việc đo sai lệch vị trí được tiến hành trên các điểm của bề mặt thực, các sai số hình dạng của bề mặt được đo không loại trừ được sẽ được coi là sai số của phương pháp đo.

2.7. Dung sai phụ thuộc và không phụ thuộc về vị trí bề mặt hoặc hình dạng.

2.7.1. Trong dung sai không phụ thuộc, sai lệch thực về vị trí bề mặt hay hình dạng không được vượt quá dung sai đã cho độc lập với kích thước thực của phần tử được đo. Ảnh hưởng của sai lệch kích thước của phần tử được đo hoặc phải được loại trừ trong quá trình đo, hoặc được coi là thành phần của sai số đo.

2.7.2. Trong dung sai phụ thuộc, mức tăng sai lệch vị trí hoặc hình dạng so với dung sai quy định trên bản vẽ được coi là cho phép nếu mức tăng này nằm trong giới hạn được bù bởi sai lệch kích thước thực của phần tử chuẩn hoặc phần tử áp trong phạm vi kích thước lớn nhất tương ứng của chi tiết.

2.7.3. Khả năng mở rộng dung sai vị trí bề mặt được cho dưới dạng dung sai phụ thuộc sẽ đạt được hoặc bằng cách đo độc lập sai lệch kích thước, sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt và bằng cách đánh giá tính hợp cách theo giá trị thực đã được tính toán của dung sai phụ thuộc đối với loại chi tiết đã cho, hoặc bằng cách kiểm tra theo calíp tổng hợp (xem Phần 5), nút, vòng ra và các phần tử định vị tương tự của thiết bị đo mà kích thước của chúng tương ứng với giới hạn lớn nhất của kích thước phần tử chuẩn của chi tiết.

3. Các đặc trưng đo lường cơ bản của thiết bị

3.1. Dạng đầu đo dụng cụ và thiết bị đo kiểu tiếp xúc đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt được chọn theo bảng.

Bảng 1

Dạng bề mặt đo của đầu đo	Hình vẽ của đầu đo	Dạng bề mặt được đo
Cầu		Mặt phẳng và mặt trụ trong
Trụ		Đường sinh của mặt ngoài của vật thể quay
Lưỡi dao		Mặt trụ ngoài
Phẳng	r = R = ∞	Mặt cầu

Các bán kính r và R của đầu đo, µm được chọn theo dãy sau: 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25; 80;

CHÚ THÍCH Cho phép sử dụng đầu có bán kính quy định trong tiêu chuẩn đối với dạng thiết bị đo cụ thể.

3.2. Đặc trưng tần số của khí cụ đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt kể cả bộ lọc tần số ở sơ đồ biến đổi tín hiệu đo và đặc trưng tần số của thiết bị đo phải đảm bảo loại trừ ảnh hưởng nhám bề mặt và bảo đảm khả năng đo được độ mấp mô bề mặt với bước bé nhất bằng chiều dài chuẩn lấy đối với nhám bề mặt đo.

3.3. Trong những dụng cụ có đầu đo dịch chuyển thẳng đối với phần được đo, bước song giới hạn λ_gR, mm, được chọn theo dãy: 0,08; 0,25; 0,8; 2,5 tương ứng khi bộ lọc, để loại trừ nhám, truyền đi được chiều cao mấp mô bằng 75%.

Nếu không có ghi chú đặc biệt, bước sóng giới hạn được chọn phù hợp vào nhám bề mặt tương ứng theo Bảng 2.

Bảng 2

Thông số nhám, m		ΛgR, mm
Ra	Rz
Đến 0,025	Đến 0,1	0,25
Trên 0,25 đến 3,2	Trên 0,1 đến 1,6	0,80
Trên 0,4 đến 3,2	Trên 1,6 đến 12,5	2,5
Trên 3,2 đến 12,5	Trên 12,5 đến 50,0	8,0
Trên 12,5 đến 100	Trên 50,0 đến 400,0	25,0
Trên 100,0	Trên 400,0	80,0

CHÚ THÍCH:

1. Khi sử dụng bộ lọc có bước số giới hạn λ_gR lớn hơn chỉ dẫn trong Bảng 2, phần sai lệch hình dạng (độ sóng) phải được lọc.

2. Khi sử dụng bộ lọc có bước sóng giới hạn λ_gR nhỏ hơn chỉ dẫn trong Bảng 2 trong profin được lọc có chứa phần nhám bề mặt.

Do vậy giá trị đo được của sai lệch hình dạng sẽ lớn hơn.

3.4. Trong những dụng cụ đo có đầu đo dịch chuyển tròn đối với phần tử được đo, số dao động giới hạn trong một vòng quay của chi tiết h_gR được chọn theo dãy: 15; 20; 50; 150; 500; 1500 tương ứng khi bộ lọc, để loại trừ nhám, truyền đi được chiều cao mấp mô bằng 75%.

Nếu không ghi chú đặc biệt, số dao động giới hạn trong một vòng quay được chọn phụ thuộc vào dung sai độ tròn và đường kính của phần tử được đo theo Bảng 3.

Bảng 3

Đường kính danh nghĩa của bề mặt được đo mm	Số dao động giới hạn sau một vòng quay của chi tiết hgR khi dung sai độ tròn
	Đến 2,5µm	Trên 2,5 µm đến 5 µm	Trên 5 µm đến 10 µm	Trên 10 µm
Đến 10	150	50	50	50
Trên 10 đến 50	500	150	150	50
Trên 50 đến 120	1500	500	500	150
Trên 120 đến 250	1500	1500	500	500
Trên 250	1500	1500	1500	1500

CHÚ THÍCH:

1. Khi sử dụng bộ lọc có số dao động giới hạn h_gR nhỏ hơn chỉ dẫn trong Bảng 3, phần sai lệch hình dạng (độ sóng) được lọc bỏ. Do vậy giá trị được đo của sai lệch đo độ tròn sẽ nhỏ hơn.

2. Không sử dụng bộ lọc có số dao động giới hạn nhỏ hơn 50 khi đo độ tròn (kể cả độ sóng) vì tổn hao lớn về lượng thông tin

3. Để đo độ tròn không tính đến độ sóng cho mọi đường kính, có thể dùng bộ lọc có số lọc có số dao động giới hạn h_gR trong một vòng quay là 15.

4. Khi sử dụng bộ lọc có số dao động giới hạn lớn hơn chỉ dẫn ở bảng 3, trong profin được lọc có chứa phần nhám bề mặt trong thiết diện ngang. Do vậy giá trị đo được của sai lệch hình dạng sẽ lớn hơn.

3.5. Trong phương pháp đo sai lệch hình dạng và vị trí kiểu tiếp xúc, lực đo phải được lựa chọn sao cho đảm bảo sự tiếp xúc đều giữa phần đầu đo với phần tử được đo, đồng thời biến dạng của phần tử được đo và hệ thống đo có thể bỏ qua được.

4. Sai số đo cho phép về hình dạng và vị trí bề mặt

4.1. Sai số đo cho phép về hình dạng và vị trí bề mặt khi kiểm tra nghiệm thu phụ thuộc vào dung sai hình dạng và vị trí bề mặt và phải phù hợp với chỉ dẫn trong Bảng 4.

Sai số đo cho phép theo Bảng 4 không áp dụng cho chi tiết có sai số đo cho phép về hình dạng và vị trí đã được quy định trong các tiêu chuẩn khác.

Bảng 4

Đơn vị tính bằng µm

Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt của chi tiết được đo	Sai số đo cho phép	Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt của chi tiết được đo	Sai số đo cho phép	Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt của chi tiết được đo	Sai số đo cho phép
0,1	0,04	6	2	400	80
0,12	0,04	8	3	500	100
0,16	0,06	10	3,5	600	120
0,20	0,07	12	4	800	160
0,25	0,09	16	6	1000	200
0,3	0,1	20	7	1200	240
0,4	0,14	25	9	1600	320
0,5	0,18	30	9	2000	400
0,6	0,20	40	12	2500	500
0,8	0,30	50	15	3000	600
1,0	0,35	60	18	4000	800
1,2	0,40	80	20	5000	1000
1,6	0,60	100	25	6000	1200
2,0	0,70	120	30	8000	1600
2,5	0,90	160	40	10000	2000
3,0	1,0	200	50	12000	2400
4,0	1,4	250	50	16000	3200
5,0	1,8	300	60	-	-

CHÚ THÍCH:

Đối với dung sai độ đồng trục, độ đối xứng, độ giao nhau của các đường trục, dung sai vị trí, trị số dung sai chỉ ra ở Bảng 4 là dung sai theo bán kính. Nếu trị số dung sai được cho theo đường kính, phải chia đôi trị số này sau đó xác định sai số đo cho phép theo Bảng 4.

4.2. Sai số cho phép theo tiêu chuẩn này là sai số đo lớn nhất, kể cả sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống không được loại trừ, được tạo thành bởi tất cả những sai số thành phần phụ thuộc vào thiết bị đo, phương pháp đo, biến dạng nhiên liệu, lực đo và v.v…

Chỉ dẫn để xác định sai số đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt được đo trong Phụ lục 3.

4.3. Khi dung sai hình dạng và vị trí bề mặt không phù hợp với chỉ dẫn ở Bảng 4, sai số cho phép được chọn theo giá trị dung sai nhỏ gần nhất

5. Kiểm tra dung sai hình dạng và vị trí bằng ca líp

5.1. Ca líp để kiểm dung sai hình dạng và vị trí về mặt được dung cho dung sai hình dạng và vị trí bề mặt phụ thuộc và cho phép đánh giá sản phẩm bằng dấu hiệu “đạt” hay “không đạt” mà không cần xác định sai lệch thực về hình dạng và vị trí bề mặt.

Việc sử dụng ca líp kiểm mà không cần tính toán cho phép khai thác được tính ưu việt của dung sai phụ thuộc.

CHÚ THÍCH: Khi kiểm tra chi tiết có dung sai hình dạng và vị trí không phụ thuộc bằng ca líp, có thể chấp nhận những chi tiết có sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt vượt quá dung sai cho trước một lượng phụ thuộc vào sai lệch kích thước của phần tử được kiểm tra. Trong trường hợp khi độ tăng này được bù với việc dịch miền dung sai của ca líp vào trong miền dung sai của chi tiết hoặc độ tăng này cùng với các thành phần khác của sai số kiểm không vượt quá trị số cho phép theo Bảng 4, có thể dung ca líp kiểm dung sai vị trí không phụ thuộc.

5.2. Có thể dung calíp để kiểm tra hình dạng bề mặt trong trường hợp khi sai lệch hình dạng (ví dụ sai lệch độ thẳng của đường trục) vượt ra ngoài giới hạn miền dung sai kích thước của phần tử.

Không kiểm tra dung sai hình dạng bề mặt bằng ca líp, nếu dung sai này nằm trong miền dung sai kích thước và nhỏ hơn dung sai kích thước. Calíp giới hạn để kiểm tra dung sai kích thước, nếu các calíp này đáp ứng được các kích thước giới hạn theo TCVN 2245-77, chỉ có thể quy định được rằng sai lệch giới hạn nằm trong giới hạn dung sai kích thước.

5.3. Calíp để kiểm tra vị trí bề mặt được sử dụng đối với dung sai cho trước về độ đồng trục, độ đối xứng, độ giao nhau của các đường trục, độ vuông góc, độ nghiêng của các đường trục hoặc của đường trục đối với mặt phẳng, dung sai vị trí của các đường trục hoặc của các mặt phẳng đối xứng.

Phương pháp tính toán về dung sai calip để kiểm tra vị trí bề mặt theo TCVN 3882 : 1983.

 

PHỤ LỤC 1

Thuật ngữ và định nghĩa

1. Profin đo - hình ảnh gần đúng của profin thực đo kết quả đo liên tục hoặc rời rạc (điểm) profin tạo nên.

2. Bề mặt đo - hình ảnh gần đúng về mặt thực đo kết quả đo bề mặt thực tạo nên

3. Profin lọc - profin do trong đó nhờ bộ lọc số hoặc bộ lọc tương tự (cơ khí hoặc điện) các thành phần xác định của nhám bề mặt và sai lệch hình dạng được loại trừ.

4. Bề mặt lọc - bề mặt đo được tạo bởi tổng hợp các profin lọc

5. Bộ lọc dùng để loại trừ nhám bề mặt - bộ lọc điện tần số thấp dùng để loại trừ thành phần sóng ngắn trong profin đo, nghĩa là để loại trừ nhám.

6. Bước sóng giới hạn λgR - chiều dài sóng hình sin có biên độ được bộ lọc truyền đi 75%, sau khi đã loại trừ nhám bề mặt

7. Bước sóng giới hạn ηgR - số sóng hình sin trong một vòng quay của chi tiết có biên độ được bộ lọc truyền đi được 75%, sau khi đã loại trừ nhám bề mặt.

 

PHỤ LỤC 2

Ví dụ đánh giá chấp nhận chi tiết theo kết quả đo sai lệch thành phần hình dạng và vị trí bề mặt

Trên hình vẽ chi tiết, cho dung sai vị trí đường tâm trục lỗ TPP=0,025 mm (H.8). Thay cho việc sai lệch vị trí, tiến hành đo các kích thước Lx và Ly, xác định tọa độ đường tâm lỗ

Sai lệch vị trí EPP quan hệ với các sai lệch thành phần xác định tọa độ của các kích thước ∆Lx, ∆Ly bằng công thức sau:

                                   (1)

Hình 8

1. Đánh giá sự chấp nhận của chi tiết theo điều 1.2.1 đối với chi tiết được đo sai lệch kích thước thành phần là ∆Lx = 0,006 mm, ∆Ly = 0,008 mm. sai lệch vị trí theo công thức (1) là:

Vì dung sai vị trí theo đường kính giá trị gấp đôi của sai lệch vị trí trong trường hợp này 2EPP = 0,02 mm.

Điều kiện 2EPP = 0,02mm < TPP= 0,025 mm. Như vậy chi tiết được coi là chấp nhận được.

2. Đánh giá sự chấp nhận của chi tiết theo điều 1.2.2

Dựa vào dung sai vị trí TPP, xác định dung sai thành phần cho các sai lệch kích thước xác định tọa độ của đường trục (±dLx, ±dLy) từ điều kiện :

            (2)

Khi giả thiết dLx = dLy , từ (2) ta được:

Đối với chi tiết cụ thể, các giá trị đo được của sai lệch kích thước là d1x = 0,006 mm, d1y = 0,008 mm, chi tiết được coi là chấp nhận được vì một trong hai sai lệch không vượt quá dung sai công nghệ bằng 0,008 mm được quy định trong tài liệu công nghệ.

Đối với chi tiết khác các giá trị đo được của sai lệch kích thước ví dụ là ΔLx = 0,01mm và ΔLy = 0,005 mm; giá trị ΔLx vượt quá dung sai thành phần quy định trong tài liệu công nghệ nhưng không nhỏ hơn mức dung sai vị trí cho nên trên bản vẽ chi tiết phải được loại bỏ.

Nếu trong tài liệu công nghệ quy định trước rằng đối với những chi tiết như trên, cho phép đánh giá sự chấp nhận của chi tiết theo sai lệch vị trí tính toán thì tiến hành tính toán sai lệch vị trí cho chi tiết này

Điều kiện EPP = 0,022mm < TPP = 0,025 được thỏa mãn

Chi tiết được coi là chấp nhận được.

 

PHỤ LỤC 3

Chỉ dẫn để xác định sai số đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt

1. Sai số đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt khi đo trực tiếp được xác định theo công thức gần đúng dưới đây:

           (3)

Trong đó:

v_∑ - sai lệch đo.

v₁ - sai số thiết bị đo (xem Điều 2).

v₂ - sai số phương pháp đo (xem Điều 3).

v₃ - sai số do biến dạng nhiệt (xem Điều 4).

v₄ - sai số do lực đo (xem Điều 5).

v₅ - sai số chủ quản do tính toán.

v₆ - sai số do thành phần khác không chứa các thành phần từ v₁ đến v₅.

Các sai số v₁…v₆ là các sai số giới hạn bao gồm cả sai số thành phần ngẫu nhiên và sai số hệ thống không thể loại bỏ và được đánh giá với xác suất tin cập P (P> 0,95).

2. Sai số thiết bị do v₁ được xác định theo công thức:

         (4)

Trong đó: v₁₁…v₁₄ các sai số cơ bản của thiết bị đo (đơn vị của dụng cụ đo và bộ biến đổi đo) được dùng trong thiết bị đo kiểm.

3. Sai số phương pháp đo v₂ được xác định theo công thức :

     (5)

Trong đó:

v₂₁ - sai số định vị đo sai số của các phần tử định vị của thiết bị đo (nếu những sai số này không thuộc vào sai số dụng cụ), sai số hình dạng và vị trí phần tử định vị của chi tiết được đo.

v₂₂ - sai số do tiếp xúc không hết trên mặt prôfin đo, tức là phần tử đo không được đo hết ở tất cả các điểm hoặc (tiết diện).

v₂₃ - sai số đo ảnh hưởng không loại trừ được của nhám bề mặt đo (ví dụ độ sâu của đầu đo trong rãnh mấp mô của nhám bề mặt). Ttrong trường hợp khi dùng xe calíp, trục kiểm, tấm kiểm, khối V là những phần tử đo định vị khác có dạng danh nghĩa giống bề mặt đo hoặc giống bề mặt tiếp xúc với bề mặt đo có thể coi nhám bề mặt tiếp xúc với phần tử đo thực tế không ảnh hưởng đến kết quả đo kiểm sai lệch hình dạng hoặc vị trí,

v₂₄ sai số đo đặc trưng không loại trừ được của sai số lệch hình dạng bề mặt được đo (khi đo sai lệch vị trí )

v₂₅ sai số đo đặc trưng của sai lệch hình dạng hoặc vị trí không được ổn định, nếu sử dụng sơ đồ đồ có những đặc trưng này

v₂₆ các sai số thành phần khác của phương pháp đo không chứa các thành phần v₂₁ ¸ v₂₅, ví dụ sai số gây ra bởi sai lệch kích thước phần tử đo và phần tử định vị của chi tiết trong các phương pháp đo riêng sai lệch vị trí bề mặt được hạn chế bởi dung sai không phụ thuộc.

4. Khi đo những sai lệch được đánh giá bằng hiệu kích thước được đo và danh nghĩa (ví dụ sai lệch vị trí, hình dạng bề mặt hoặc prôfin cho trước đối với chuẩn) cũng như khi kiểm bằng calíp thì sai số đo biến dạng nhiệt v₃ được đánh giá như khi đo kích thước. Khi đo sai lệch hình dạng và vị trí được đánh giá chỉ số của dụng cụ đo, có thể chỉ ra được ảnh hưởng của sai lệch đo dao động nhiệt độ môi trường xung quanh trong một chu kỳ đo và không gian làm việc. Đối với những sai lệch, sai số đo biến dạng nhiệt chỉ tính đến khi đo đặc biệt chính xác.

5. sai số do lực đo v₄ khi đo sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt bằng khí cụ đo được xác định chủ yếu bằng dao động của lực đo được biểu thì bằng dao động uốn của giá, bệ máy trong một chu kỳ đo. Thực tế có thể bỏ qua dao động biến dạng tiếp xúc (đặc biệt khi đo chi tiết bằng thép)

Khi kiểm tra sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt bằng calíp, cần tính đến biến dạng của calíp và chi tiết do đó ảnh hưởng của lực đo lớn nhất. Trong trường hợp cần thiết đặc biệt khi đo chi tiết để biến dạng hoặc khi dung calíp đến biến dạng cần quy định lực đo cho phép.

6. Sai số sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt khi đo gián tiếp điều kiện sai lệch đo E xác định bằng tính toán theo công thức liên hệ sai lệch trên với giá trị đo trực tiếp:

(x₁, x₂….x_n)

E= F(x₁, x₂….x_n)            (6)

Trong trường hợp chung được xác định bằng phương trình:

     (7)

Trong đó:

- hệ số kể đến ảnh hưởng của các thông số đến yếu tố đo

v_∑xi - sai số đo của giá trị thứ i được xác định theo các Điều từ 1 đến 4 của Phụ lục này.