Giải thích về tính lưu thông (GD & T) | Fractory

Tiêu chuẩn đo kích thước hình học và dung sai (GD&T) trong ASME Y14.5-2018 xác định năm loại điều khiển chính cho các tính năng bộ phận khác nhau. Đây là hình thức, vị trí, hướng, cấu hình và thời gian chạy. Kiểm soát biểu mẫu trong GD&T kiểm soát biểu mẫu của các tính năng bộ phận riêng lẻ.

Tính lưu thông thuộc nhóm kiểm soát hình thức. Nó kiểm soát hình dạng của các đối tượng hình tròn như hình nón, hình trụ và hình cầu.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về chú thích tuần hoàn và cách chúng ta có thể sử dụng nó để đảm bảo phần cuối cùng gần gũi nhất với thiết kế dự kiến ​​của nó.

Tính lưu thông là gì?

Xem thêm: What is Computer-Aided Manufacturing (CAM)?

Dung sai hình học của sự tuần hoàn là một trong bốn loại điều khiển hình thức, các loại khác là độ thẳng, độ phẳng và độ trụ. Còn được gọi là độ tròn, nó kiểm soát bản chất hình tròn của một đối tượng địa lý như đường kính của một chốt hình trụ hoặc một lỗ.

Mục đích là đặt giới hạn cho độ chính xác mong muốn của đối tượng hình tròn liên quan đến hình tròn hoàn hảo.

Vùng dung sai tuần hoàn

Xem thêm: Các tính năng của SPEE3D Fusion 360 trong Trình mô phỏng sản xuất phụ gia kim loại

Chú thích tuần hoàn xác định vùng dung sai hai chiều cho bề mặt chi tiết thực tế. Vùng dung sai bao gồm hai vòng tròn đồng tâm nằm trên mặt phẳng vuông góc với trục trung tâm của chi tiết.

Sự khác biệt giữa bán kính của hai đường tròn này xác định giới hạn dung sai cho phép của đối tượng địa lý.

Để hiểu rõ hơn, người ta có thể tưởng tượng vô số vùng dung sai tiếp xúc với nhau để bao phủ toàn bộ bề mặt (giống như các đĩa trong một chồng). Tất cả các khu vực có thể không có cùng kích thước (như trong trường hợp hình nón).

Để được chấp thuận một phần, tất cả các điểm trên mặt cắt ngang của đối tượng địa lý hình tròn phải nằm trong vùng dung sai tương ứng của chúng, tức là giữa hai đường tròn. Do đó, một chuỗi các dung sai tròn có thể được sử dụng để xác định sự phù hợp với các yêu cầu của các mặt cắt ngang khác nhau.

Mức độ tuần hoàn so với các chú thích khác

Vòng tuần hoàn đôi khi có thể bị nhầm lẫn với các chú thích khác. Mỗi chú thích có một chức năng cụ thể và một phương pháp đo lường.

Một nhà thiết kế chọn chú thích phù hợp cho ứng dụng sau khi xem xét các yếu tố khác nhau như mức độ chính xác, giới hạn dung sai và tính dễ đo lường. Thông tin sau đây sẽ giúp chúng ta hiểu sự khác biệt giữa các chú thích xuyên tâm khác nhau trong việc xác định kích thước hình học và dung sai, cũng như trong việc đưa ra các lựa chọn khôn ngoan hơn về cùng một.

Tính tuần hoàn so với hình trụ

Cylindricity là bản sao 3D của sự tuần hoàn. Trong khi phần sau chỉ quan tâm đến sự hoàn thiện của tính năng, cái trước cũng kiểm soát độ thẳng của trục trung tâm của đối tượng địa lý hình tròn.

Cylindricity cố gắng đưa hình dạng của đối tượng địa lý gần giống với hình trụ hoàn hảo nhất có thể.

Các nhà thiết kế sử dụng hình trụ khi, ngoài dung sai đường kính, độ thẳng của tính năng đóng một vai trò quan trọng trong việc lắp ráp chi tiết. Ví dụ, một chốt có thể có sự thay đổi về đường kính trong giới hạn, nhưng nếu nó không đủ thẳng, nó sẽ không vừa với lỗ.

Hình trụ cũng khác với tính tuần hoàn ở chỗ nó dành cho các đối tượng có đường kính không đổi, do đó không phù hợp với các hình dạng hình nón, chẳng hạn.

Tính tuần hoàn so với tính đồng trục

Chú thích đồng trục giữ sự khác biệt giữa các trục trung tâm của nhiều đối tượng hình tròn của một bộ phận trong giới hạn.

Một bộ phận có thể bao gồm nhiều đặc điểm hình tròn, như trong hình trên, nằm ở các vị trí khác nhau dọc theo chiều dài của nó. Ngay cả khi tất cả các đối tượng địa lý đều là những vòng tròn hoàn hảo, sẽ có hiện tượng lung lay nếu các trục không thẳng hàng với nhau.

Để tránh bị chao đảo, trục trung tâm của tất cả các đối tượng địa lý phải trùng nhau. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng tốc độ cao. Đồng trục giữ cho sự thay đổi này được kiểm soát.

Tính tuần hoàn được áp dụng cho một tính năng duy nhất, trong khi tính đồng trục cần nhiều tính năng. Một sự khác biệt quan trọng khác là tính tuần hoàn không cần mốc dữ liệu trong khi tính đồng trục không thể hoạt động mà không có trục dữ liệu.

Tính tuần hoàn so với tính đồng tâm

Đồng tâm là một trường hợp đặc biệt của đồng trục trong đó nhiều tính năng tồn tại trên cùng một mặt phẳng.

Khi một mặt phẳng vuông góc với trục của bộ phận chứa đường kính của nhiều đối tượng (ví dụ, đường kính trong và ngoài của ống rỗng), chú thích đồng tâm đảm bảo tâm của chúng đủ gần để tránh bị chao đảo.

Tính tuần hoàn so với thời gian chạy

Runout (hoặc runout tròn) kết hợp tính tuần hoàn và đồng tâm để kiểm soát hình thức hoàn chỉnh của đối tượng địa lý. Vùng dung sai cho thời gian chạy tương tự như vùng tuần hoàn, do đó nó cũng là một phép đo 2D.

Runout ghi lại các sai số về độ tuần hoàn và độ đồng tâm vào một phép đo duy nhất. Nó là tổng của sai số tuần hoàn và độ đồng tâm.

Trong trường hợp một bộ phận hoàn toàn đồng tâm, các phép đo thời gian chạy sẽ cho sai số tuần hoàn. Tương tự, khi một bộ phận có độ tròn hoàn hảo, thời gian chạy biểu thị sai số về độ đồng tâm.

Không giống như tính tuần hoàn, thời gian chạy cũng cần trục dữ liệu.

Khung điều khiển tính năng tuần hoàn

Chúng tôi sử dụng khung điều khiển tính năng để áp dụng điều khiển tuần hoàn cho một bề mặt. Nó chỉ định tất cả thông tin quan trọng cho chú thích theo cách tiêu chuẩn để mọi người tương tác với bản vẽ của bộ phận liên quan dễ hiểu.

Khung điều khiển tính năng cho sự tuần hoàn khá dễ thực hiện. Giống như với các chú thích khác của GD&T, chúng tôi sẽ giải thích khung điều khiển tính năng của tuần hoàn bằng cách sử dụng ba ngăn chung như sau:

• Khối đặc trưng hình học
• Khối dung sai tính năng
• Khối dữ liệu

Khối đặc trưng hình học

Khối này chứa biểu tượng cho chú thích tuần hoàn. Tính tuần hoàn được biểu thị bằng một vòng tròn trong khối này.

Khối dung sai tính năng

Khối này chỉ định giới hạn dung sai được áp dụng cho bề mặt cho chú thích. Các công cụ điều chỉnh điều kiện vật chất không được áp dụng cho tính tuần hoàn, do đó chúng không có trong khối này. Do đó, nó chỉ chứa giá trị số của giới hạn dung sai.

Khối dữ liệu

Chú thích tuần hoàn không cần mức dữ liệu vì chúng tôi áp dụng dữ liệu đó cho các đối tượng địa lý riêng lẻ. Chú thích chỉ kiểm soát hình thức của bề mặt và không liên quan gì đến vị trí của mặt cắt trên bộ phận.

Đo lường tính lưu thông

Có nhiều phương pháp để đo độ tuần hoàn. Tất cả các phương pháp này đòi hỏi một số kỹ năng và có thể khó thực hiện trong thời gian đầu. Các phương tiện để đo độ tuần hoàn như sau:

• Sử dụng thước đo chiều cao
• Sử dụng CMM
• Sử dụng một micrometre

Sử dụng thước đo chiều cao

Độ tuần hoàn có thể được đo bằng bàn xoay và thước đo chiều cao. Để đo độ tuần hoàn, chúng tôi thực hiện các bước sau:

• Cố định bộ phận trong một bàn xoay (hoặc một khối vân) và cố định nó để nó quay dọc theo trục trung tâm.
• Chọn một mặt cắt và đặt một đầu dò đo chiều cao tại mặt cắt này. Khi chọn thước đo chiều cao, người kiểm tra phải đảm bảo rằng phạm vi của thước đo chiều cao (hoặc thước đo mặt số) lớn hơn giới hạn dung sai cho chi tiết.
• Đảm bảo thước đo chiều cao đang chạm vào bộ phận và hiệu chỉnh nó về 0.
• Xoay bộ phận và ghi lại các bài đọc để có một vòng quay hoàn chỉnh.
• Vẽ đồ thị các giá trị đã ghi lên đồ thị cực hoặc đưa chúng vào chương trình máy tính để tạo đồ thị dễ dàng truyền đạt dạng của bộ phận. Kiểm tra xem dung sai bộ phận có nằm trong giới hạn hay không bằng cách đảm bảo rằng tổng biến thiên trên đồng hồ đo nhỏ hơn giới hạn dung sai quy định.
• Lặp lại quy trình tương tự ở các mặt cắt khác để có được bức tranh hoàn chỉnh về sự tuần hoàn của bộ phận.

Loại thiết lập này đôi khi có thể được gọi là dụng cụ đo độ tròn. Nó chứa một bàn xoay và một bút stylus có thể điều chỉnh được có thể đo nhiều đặc điểm khác.

Bên cạnh tính tuần hoàn, nó có thể đo độ thẳng, độ vuông góc, độ đồng trục, hình trụ, đường tròn, tổng số lần chạy và độ song song.

Sử dụng CMM

Một phương pháp thay thế để kiểm tra độ tuần hoàn bao gồm việc sử dụng máy đo tọa độ (CMM). Bút stylus của máy thực hiện các phép đo tại bốn (hoặc nhiều hơn) điểm của một mặt cắt cụ thể. Sự thay đổi được tính bằng cách sử dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất.

Máy lặp lại quy trình ở nhiều mặt cắt để đảm bảo toàn bộ chi tiết đáp ứng yêu cầu kỹ thuật về độ tròn.

Các phép đo độ tròn được ghi lại thông qua phương pháp này là chính xác nhất.

Sử dụng một micrometre

Một micrometre cũng có thể đo độ tuần hoàn của một bộ phận, đặc biệt nếu nó là hình thức bên ngoài (như trong một chiếc đinh ghim). Nó được đo như một phép đo hai điểm tại các điểm khác nhau của cùng một mặt cắt.

Sau khi ghi lại các phép đo này, giá trị nhỏ nhất thu được bị trừ đi giá trị lớn nhất và giảm một nửa để có số đo độ tròn.

Độ chính xác của phép đo được cải thiện với sự gia tăng số lượng phép đo tại một mặt cắt ngang. Một tính năng đáng kinh ngạc của phương pháp này là thiết bị duy nhất cần thiết là một micromet, do đó nó rất dễ thực hiện với các dụng cụ đơn giản có sẵn trong tay.

Lưu ý về đo lường

Việc kiểm tra tính tuần hoàn trong trường hợp hình cầu rất khó đo vì bất kỳ mặt cắt ngang nào đi qua tâm hình cầu đều phải tuân theo các giới hạn dung sai. Do đó, không giống như hình trụ và hình nón, các phép đo cần được thực hiện trên nhiều mặt phẳng để kiểm tra thỏa đáng một bộ phận.

Hầu hết các bộ phận được gia công không có hình bầu dục và thường được làm bằng một số thùy. Việc kiểm tra tính tuần hoàn có thể đưa ra các phép đo sai khi bộ phận được làm bằng một số lượng nhỏ các thùy.

Khi chúng ta sử dụng phương pháp đo hai điểm (ví dụ: micrometre) trên một bộ phận có số lượng thùy lẻ phân bố đều, kết quả sẽ cho thấy bộ phận đó tròn hoàn hảo khi không.

Lỗi này có thể dẫn đến việc phê duyệt các bộ phận cần gia công thêm. Đây là cách các phép đo tuần hoàn có thể phức tạp và do đó, cần những người kiểm tra có tay nghề cao.

Công dụng của Circularity

Circularity là một chú thích cực kỳ phổ biến được sử dụng khá thường xuyên trong sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau. Nó điều khiển hình dạng tròn ở các đặc điểm hình tròn, hình trụ, hình nón và hình cầu.

Nó được sử dụng trong các bộ phận như vòng bi, trục, chốt, ống dẫn, ống dẫn, vv Tính tuần hoàn đảm bảo rằng các bộ phận này hoạt động mà không bị lung lay và hao mòn đồng đều. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng tốc độ cao.

Do đó, tính tuần hoàn thường là một phần của nhiều bản vẽ kỹ thuật.

Những điểm cần nhớ

1. Vùng dung sai cho sự tuần hoàn là vùng dung sai xuyên tâm, không phải là đường kính.
2. Điều khiển chỉ hoạt động khi được áp dụng cho một tính năng vòng.
3. Tại mỗi mặt cắt, chú thích áp dụng độc lập với các mặt cắt khác.
4. Các phép đo tuần hoàn có thể đưa ra các phép đo sai trong một số trường hợp.
5. Không có bộ điều chỉnh tình trạng vật chất (LMC / MMC) là một phần của khung điều khiển tính năng.
6. Giới hạn dung sai về tính lưu hành phải nhỏ hơn giới hạn của bất kỳ chú thích nào khác cũng kiểm soát mức độ lưu hành của đối tượng địa lý đó.