Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 6: Chuẩn và chuỗi kích thước công nghệ - Phan Thanh Vũ

CHƯƠNG 6 
CHUẨN VÀ CHUỖI KÍCH THƯỚC 
CÔNG NGHỆ 
I. Khái niệm về quá trình gá đặt chi tiết. 
1. Định vị: Xác định vị trí cx của chi tiết so với 
dao / đồ gá / máy. 
2. Kẹp chặt: Giữ chi tiết ở vị trí đã định vị: vì dưới 
tác động của lực cắt , lực ly tâm, trọng lượng chi 
tiết sẽ phá hủy vị trí đã định vị 
3. Gá đặt: Bao gồm 2 quá trình: Định vị Rồi kẹp 
chặt chi tiết. Gá đặt hợp lý phải thỏa mãn 02 yêu 
cầu: 
* Chính xác 
* Nhanh 
KẸP CHẶT KHÔNG THAM GIA VÀO VIỆC ĐỊNH VỊ 
II. Nguyên tắc 6 điểm và 
những chú ý khi định vị: 
Trong không gian 03 chiều, một vật thể có ??? 
bậc tự do chuyển động: 
 03 tịnh tiến và 03 quay:???? 
 Để xác định vị trí của chi tiết trong không gian 
ta phải khống chế các bậc tự do của nó: 
Ta đặt chi tiết lên: 
* Mặt phẳng xoy khống chế ??? bậc tự do: ??? 
* Mặt phẳng yoz khống chế ??? bậc tự do: ??? 
* Mặt phẳng xoz khống chế ??? bậc tự do: ??? 
  
 
 
 
 
 
 
  
  
Z 
Y 
X O 
1 2 
3 
4 
5 
6 
II. Nguyên tắc 6 điểm và 
những chú ý khi định vị: 
•Ta tuyệt đối không được khống 
chế trùng bậc tự do (một bậc 
tự do khống chế nhiều lần) vì 
sẽ gây ra hiện tượng siêu định 
vị sẽ làm hư hỏng đồ gá hoặc 
chi tiết 
Những điều chú ý khi định vị: 
Phải hạn chế đủ bậc tự do cần thiết. 
 Không nên khống chế thừa  vì 
đồ gá sẽ phức tạp. 
Không được khống chế trùng..vì 
siêu định vị 
Tùy theo yêu cầu gia công: 1 đến 6 
bậc 
Trong ngành CTM người ta chế tạo 
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau: 
•Mặt phẳng: 
•Khống chế 03 bậc: Tịnh tiến oz, quay 
quanh ox và oy. 
Trong ngành CTM người ta chế tạo 
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau: 
•Khối V dài: 
•Khối V dài: Khống chế 04 bậc: , 
•Quay quanh ,Quay quanh 
z 
x 
y 
 Chú ý: quay ở đây không 
có nghĩa là phải quay 
toàn vòng mà chi tiết chỉ 
cần rời khỏi vị trí cân 
bằng là đã quay (nhúc 
nhích) 
Trong ngành CTM người ta chế tạo 
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau: 
•Khối V ngắn: 
•Khối V ngắn khống chế hai bậc: tịnh 
tiến Oz, tịnh tiến Ox 
Trong ngành CTM người ta chế tạo 
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau: 
•Chốt trụ dài: 
oyoz
oz oy
Chốt trụ dài: khống chế 4 bậc: 
Quay quanh ,Quay quanh 
Trong ngành CTM người ta chế tạo 
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau:
Trong ngành CTM người ta chế tạo 
sẵn các chi tiết dùng để định vị sau: 
•Chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc: 
oz oy
•Chốt trám chẳng qua là chốt trụ ngắn 
ta vạt bỏ 2 bên như hình vẽ, do đó 
chốt trám khống chế 1 bậc tùy theo vị 
trí của chốt. 
Kích thước của mặt phẳng, khối V, chốt 
trụ thế nào là lớn hay nhỏ, dài hay ngắn 
tùy thuộc vào diện tích tiếp xúc, hay 
chiều dài tiếp xúc giữa chi tiết gia công 
và chi tiết định vị. 
Ngoài ra còn phụ thuộc vào khe hở lắp 
giữa chi tiết gia công và chi tiết định vị, 
nói chung là độ chính xác lắp rất cao, 
nếu khe hở quá lớn thì sẽ không khống 
chế bậc tự do nào cả. 
Lưu ý khi định vị: 
- Diện tích (chiều dài) tiếp xúc giữa chi tiết 
gia công và chi tiết định vị 
- Khe hở lắp giữa chi tiết gia công và chi tiết 
định vị 
- Siêu định vị 
Khi làm bài tập ta phải chú ý: 
Bậc tự do nào mà nếu ta không khống 
chế thì ta không gia công được chi tiết 
theo yêu cầu: PHẢI KHỐNG CHẾ. 
 Bậc tự do nào không ảnh hưởng đến 
việc gia công thì ta không cần khống 
chế. 
Sau khi định vị xong ta còn kẹp chặt. 
KẸP CHẶT KHÔNG THAM GIA VÀO 
ViỆC ĐỊNH VỊ 
Gia công lỗ suốt chiều dài trên ct hình trụ 
tròn xoay cần khống chế mấy bậc tự do? 
Đánh số thứ tự các bề mặt của ct và chọn 
bề mặt nào làm chuẩn định vị? 
Chọn ct định vị: mặt phẳng, khối V dài, V 
ngắn, chốt trụ.v.v. 
Gia công lỗ không suốt (có chiều dài e) 
trên ct hình trụ tròn xoay cần khống chế 
mấy bậc tự do? Đánh số thứ tự các bề 
mặt của ct và chọn bề mặt nào làm chuẩn 
định vị? 
Chọn ct định vị: mặt phẳng, khối V dài, V 
ngắn, chốt trụ.v.v. 
•Ta có 2 phương án định vị khi gia 
công lỗ không thông suốt: 
•Khối V dài + một chốt. 
•Khối V ngắn + mặt phẳng 
Gia công rãnh then suốt chiều 
dài trên ct hình trụ tròn xoay 
cần khống chế mấy bậc tự do?
Gia công rãnh then không suốt 
(có chiều dài l) trên ct hình trụ 
tròn xoay cần khống chế mấy 
bậc tự do? 
Gia công rãnh then không suốt 
(có chiều dài e) trên ct hình trụ 
tròn xoay có lỗ sẵn như hình vẽ 
cần khống chế mấy bậc tự do?
Gia công mặt phẳng bậc như 
hình vẽ cần khống chế mấy bậc 
tự do? 
Khoan lỗ không thông suốt cần 
khống chế mấy bậc tự do? 
Ví dụ 
• Chỉ cần hạn chế 1 bậc tự do: trong công 
nghệ mài bi cầu 
D 
Đá mài 
Bi cầu 
Z 
Y 
X 
 Z 
Chỉ cần hạn chế 2 bậc tự do: trong 
công nghệ mài bi đũa trụ 
D 
Đá mài 
Bi đũa 
III. Chuẩn và phân loại chuẩn 
1. Định nghĩa: 
Chuẩn là tập hợp những bề mặt, những đường 
hoặc những điểm của một chi tiết mà người ta 
căn cứ vào đó để xác định vị trí của các bề 
mặt, đường hoặc điểm khác của chi tiết đó 
hoặc của chi tiết khác 
Chú ý: Chuẩn ảnh hưởng lớn đến độ chính xác 
gia công. 
2. Phân loại chuẩn 
Tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng của 
chuẩn mà người ta chia chuẩn ra 
làm các loại sau đây: 
Chuẩn thiết kế 
Chuẩn công nghệ 
a.Chuẩn thiết kế 
Chuẩn thiết kế: định nghĩa chuẩn 
+dùng trong quá trình thiết kế 
Chuẩn này được hình thành khi 
lập chuỗi kích thước trong quá 
trình thiết kế . 
Chuẩn thiết kế có thể là chuẩn 
thực hay chuẩn ảo. 
Mặt A là chuẩn thiết kế và là chuẩn thực. 
O là chuẩn thiết kế và là chuẩn ảo 
O 
C 
A1 
A2 
A3 
 
A 
B 
D 
Bánh răng côn 
b.Chuẩn công nghệ 
Định nghĩa chuẩn + dùng trong quá trình công 
nghệ 
Là chuẩn được dùng để xác định vị trí của phôi 
hoặc của chi tiết trong quá trình chế tạo và sửa 
chữa 
Chuẩn công nghệ còn chia ra: 
Chuẩn định vị (Chuẩn gia công) 
Chuẩn đo lường 
Chuẩn điều chỉnh 
Chuẩn lắp ráp 
Chuẩn định vị (Chuẩn gia công ) 
Dùng để xác định vị trí tương quan giữa 
các bề mặt, đường hoặc điểm của chi tiết 
trong quá trình gia công cơ. Chuẩn này 
luôn là chuẩn thực và nằm trên chi tiết. 
Chuẩn gia công (chuẩn định vị gia công) 
có thể trùng hoặc không trùng với mặt tỳ 
của chi tiết lên đồ gá hoặc lên bàn máy. 
Chuẩn gia công được chia làm chuẩn thô 
và chuẩn tinh: 
Chuẩn gia công 
Chuẩn thô: Bề mặt chọn chuẩn còn thô 
chưa gia công, thường dùng cho nguyên 
công đầu tiên. 
Chuẩn tinh: ? 
 Chuẩn tinh chính ? 
Chuẩn tinh: 
 Chuẩn tinh phụ ? 
 Chuẩn tinh chính: Dùng trong gia công và cũng 
dùng trong lắp ráp. Thí dụ ??? 
 Bánh đai: Lập phương án gia công bánh đai. 
 Khi gia công rãnh lắp dây đai ta chọn bề mặt 
nào làm chuẩn định vị? 
 Lỗ là chuẩn tinh chính 
 Chuẩn tinh phụ: Chỉ dùng trong gia công mà 
không dùng trong lắp ráp. Thí dụ ??? 
Gia công một trục dài ta chọn bề mặt nào làm 
chuẩn định vị? 
 Hai lỗ tâm là chuẩn tinh phụ 
Gia công mặt A chi tiết khối chữ nhật để 
đạt kích thước H như hình vẽ: 
Ta cần khống chế mấy bậc tự do và chọn 
bề mặt nào làm chuẩn định vị? 
H 
Chuẩn đo lường: Là chuẩn xác định trên bề mặt, 
đường, điểm có thực trên chi tiết mà ta lấy làm gốc để 
đo vị trí mặt gia công. 
Thí dụ: phay mặt A để đạt kích thước H ta cần khống 
chế mấy bậc tự do? Kể ra? Chọn mặt nào làm chuẩn 
định vị? và mặt nào làm chuẩn đo lường? 
Mặt đó thuộc về chi tiết gia công 
A 
Chuẩn điều chỉnh: là bề mặt có thực trên đồ gá 
hay máy dùng để điều chỉnh vị trí dụng cụ cắt 
so với chuẩn định vị gia công. 
Chuẩn lắp ráp: Chuẩn dùng trong quá trình lắp 
ráp 
Chuẩn điều chỉnh 
IV. Sai số chuẩn và cách tính 
1.Định nghĩa : 
•Sai số chuẩn phát sinh khi 
chuẩn định vị không trùng với 
gốc kích thước và có trị số 
bằng lượng biến động của gốc 
kích thước chiếu lên phương 
kích thước cần thực hiện . 
• Sự hình thành kích thước công nghệ: 
• Ví dụ: Xét kích thước H1 giữa hai bề mặt A 
và E của một chi tiết (hình vẽ).Trên quan 
điểm công nghệ thì ta chú ý tới sự hình 
thành của kích thước đó trong quá trình 
gia công như thế nào? mặt A hay E sẽ 
được gia công trước? Sự hình thành kích 
thước ra sao để tránh bớt phế phẩm? Giả 
sử mặt A đã được gia công ở nguyên công 
sát trước , mặt E đang được gia công thì 
kích thước H1 có gốc ở A và hướng về mặt 
E. 
 H1 
H 
K’ 
Sai số gá đặt 
• Độ chính xác gia công của một chi tiết phụ 
thuộc vào nhiều yếu tố, một trong các yếu 
tố đó là “sai số gá đặt” 
• Sai số gá đặt là sai số phát sinh trong quá 
trình gá đặt chi tiết khi gia công: 
dgkccgd 


hay 222
dgkccgd  
Sai số kẹp chặt 
• Sai số kẹp chặt là lượng chuyển vị của chuẩn 
đo lường chiếu lên phương kích thước thực 
hiện do lực kẹp thay đổi gây ra 
• Trong đó: 
-  góc giữa phương kích thước thực hiện và 
phương của lực kẹp. 
- ymax, ymin – lượng dịch chuyển lớn nhất và nhỏ 
nhất của chuẩn đo khi lực kẹp thay đổi. 
 cos)( minmax  yykc
W 
ymin 
Hmin Hmax 
ymax 
Hình 6.18 – Sơ đồ xác định sai 
số kẹp chặt 
Sai số đồ gá: εdg 
• Sai số của đồ gá sinh ra do chế tạo đồ gá 
không chính xác, do độ mòn của nó và do 
gá đặt đồ gá lên máy không chính xác. 
• Khi chế tạo đồ gá, người ta thường lấy độ 
chính xác của nó cao hơn so với chi tiết 
gia công trên đồ gá. 
• Sai số của đồ gá nhiều khi rất khó xác 
định và thường rất nhỏ nên trong trường 
hợp yêu cầu độ chính xác không cao ta có 
thể bỏ qua 
Tính sai số chuẩn theo chuỗi 
kích thước công nghệ 
 Thực chất kích thước gia công là 
khâu khép kín của chuỗi kích thước 
công nghệ, chuỗi đó hình thành qua 
một nguyên công hay qua một số nc. 
Các khâu của chuỗi đó có thể là 
những khâu cố định (không ảnh 
hưởng đến kích thước gc), hoặc 
những khâu thay đổi (có ảnh hưởng) 
Chuỗi kích thước công nghệ gồm 4 
khâu cơ bản sau: 
• KHÂU 1: Từ bề mặt gia công (mặt dao cắt) tới 
chuẩn điều chỉnh; ký hiệu là a (không ảnh 
hưởng đến kích thước gia công) 
• KHÂU 2: Từ chuẩn điều chỉnh đến chuẩn định 
vị; ký hiệu là x1 (có ảnh hưởng ..) 
• KHÂU 3: Từ chuẩn định vị đến gốc kích thước; 
ký hiệu là x2 (có ảnh hưởng ..) 
• KHÂU 4: Từ gốc kích thước trở về mặt gia 
công. Đó chính là kích thước gia công (khâu 
khép kín) 
H 
H1 
H2 
• Ta có: a – X1 + X2 – H = 0 
• H = a – X1 + X2 (1) 
• Trong đó: 
• X1= OJ – OM = OI + IJ – OM (2) 
• X2 = ON - OM 
• Thay (2) vào (1) và chú ý đổi dấu ta có: 
• H = a – OI - IJ + OM + ON - OM 
• H = a – IJ + ON – OI 
• Vì a – IJ là hằng số nên H chỉ phụ thuộc vào 
đại lượng ON – OI = 
• Suy ra: 
2
2sin
2
D D


)2
sin
1
1(
2
)(


  Dc H
Còn nhiều bài tập khác nữa 
V. Hướng dẫn cách chọn 
chuẩn 
• Công việc chọn chuẩn có ý nghĩa khá 
quan trọng. Mục đích của việc chọn chuẩn 
là đảm bảo được 2 yêu cầu sau đây: 
Chất lượng của chi tiết trong quá trình 
gia công; 
Bảo đảm năng suất và giảm giá thành. 
• Khi tiến hành chọn chuẩn ta phân ra 2 
trường hợp chọn chuẩn thô và chuẩn tinh 
 ĐỌC TÀI LiỆU 
Chọn chuẩn thô 
• Chuẩn thô dùng để gá đặt chi tiết để gia 
công NC thứ nhất trong quá trình gia công 
• Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định 
đối với qui trình công nghệ. Cần đảm bảo 2 
yêu cầu sau khi chọn chuẩn thô: 
Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia 
công 
Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí 
tương quan giữa các bề mặt không gia 
công với những mặt sắp gia công. 
5 điểm cần tuân thủ khi chọn 
chuẩn thô 
• Nếu chi tiết có một bề mặt không gia công 
thì nên lấy bề mặt đó làm chuẩn thô 
• Nếu có nhiều bề mặt không gia công thì 
nên chọn bề mặt không gia công nào có 
yêu cầu chính xác về vị trí tương quan cao 
nhất đối với các bề mặt gia công làm 
chuẩn thô. 
• Nếu tất cả bề mặt của chi tiết đều phải gia 
công thì chọn một mặt nào đó có lượng 
dư yêu cầu đều, nhỏ nhất làm chuẩn thô. 
• Bề mặt chọn làm chuẩn thô nên tương đối 
bằng phẳng, không có mép rèn dập 
(bavia), đậu rót, đậu ngót hoặc quá gồ 
ghề. 
• Chuẩn thô chỉ dùng một lần trong quá 
trình công nghệ gia công. 
Chọn chuẩn tinh 
Khi chọn chuẩn tinh nên tuân thủ 5 điểm 
sau đây : 
Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh 
chính, như vậy sẽ làm cho chi tiết gia công 
có vị trí tương tự lúc làm việc 
Cố gắng chọn chuẩn tinh trùng gốc kích 
thước để sai số chuẩn bằng 0. 
• Chọn chuẩn tinh sao cho khi gia công 
không vì lực cắt, lực kẹp mà chi tiết bị biến 
dạng quá nhiều. Lực kẹp phải gần bề mặt 
gia công, đồng thời mặt định vị cần có đủ 
diện tích. 
• Chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu đồ gá đơn 
giản và sử dụng tiện lợi. 
• Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất. Chọn 
chuẩn thống nhất nghĩa là trong nhiều lần 
gá đặt cũng chỉ dùng một chuẩn để thực 
hiện các nguyên công của qui trình công 
nghệ, vì khi thay đổi chuẩn sẽ có sai số tích 
lũy ở những lần gá sau 
VI. Kích thước công nghệ 
1.Khái niệm: Những kích thước có liên quan 
đến chuẩn định vị, chuẩn điều chỉnh và máy, 
dao, đồ gá trong quá trình hình thành kích 
thước của chi tiết cho trên bản vẽ đuợc gọi là 
kích thước công nghệ. 
Như vậy kích thước công nghệ có liên quan 
đến máy, dao, đồ gá. Vì thực tế có những đồ 
định vị đi liền với máy (mâm cặp, êtô, bàn 
máy) nên kích thước công nghệ được chia ra 
làm 3 loại như sau: 
a.Kích thước có liên quan đến máy: ký hiệu Cm. 
• Là kích thước điều chỉnh vị trí tương đối của 
dao so với những cơ cấu định vị trên máy công 
cụ như mâm cặp, êtô, bàn máy, đồ gá. 
b.Kích thước có liên quan đến dao: ký hiệu Cd 
•Đấy là những kích thước do dao định 
ra như đường kính mũi khoan, mũi 
khoét hoặc điều chỉnh nhiều dao 
c.Kích thước có liên quan đến đồ gá: ký hiệu Cđg 
• Là những kích 
thước của đồ gá 
có ảnh hưởng 
đến kích thước 
điều chỉnh vị trí 
tương đối của 
dao so với 
chuẩn định vị 
và điều chỉnh. 
Hình 6.30 
Sơ đồ định vị gia công rãnh then 
H1 
Cđg 
DD 
2.Tính toán kích thước công 
nghệ 
• Chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ có thể 
trùng nhau hoặc không trùng nhau. 
Trường hợp không trùng nhau người cán 
bộ công nghệ phải biết chuyển đổi từ kích 
thước thiết kế sang kích thước công nghệ. 
• Có hai cách chuyển đổi từ kích thước thiết 
kế sang kích thước công nghệ là trực tiếp 
và gián tiếp 
Tính toán kích thước công nghệ 
3 
Tính toán kích thước công nghệ 
• Kích thước R là khâu khép kín của chuỗi kích 
thước Cm1 và Cm2. 
• Như vậy: R = Cm2 - Cm1 
• Rmax = Cm2 max - Cm1 min 
• Rmin = Cm2 min - Cm1 max 
• Kích thước Cm1 và kích thước R đã biết (chuyển 
trực tiếp từ kích thước thiết kế qua), kích thước 
Cm2 chưa biết. Để xác định Cm2, cần phải kiểm 
tra điều kiện chuyển đổi có thực hiện được 
không: 
•R = Cm2 + Cm1 
Tính toán kích thước công nghệ 
Tính toán kích thước công nghệ 
Tính toán kích thước công nghệ 
Tính toán kích thước công nghệ 
• Như vậy điều kiện chuyển đổi hợp lý . Vậy kết 
quả tính như sau: 
• Rmax = Cm2 max - Cm1 min 
• Rmin = Cm2 min - Cm1 max 
• Cm1 min = Cm2 max - Rmax = 40,05 – 15,3 = 24,75 
• Cm1 max = Cm2 min - Rmin = 39,95  15,1 =24,85 
• -0,15 
• -0,25 
• Kết quả: Cm1= 25 -0,15 -0,25