Giải thích về độ đồng tâm (GD&T)

Ki?m soát v? trí duy trì ki?m soát ch?t ch? ??i v?i v? trí c?a ??i t??ng ??a lý ??i v?i m?c th?i gian. ?? ??ng tâm, ??i x?ng và v? trí th?c là các ?i?u khi?n trong danh m?c v? trí. Trong bài vi?t này, chúng ta s? xem xét ?? ??ng tâm, các khía c?nh khác nhau, cách s? d?ng và ph??ng pháp ?o l??ng c?a nó. Hãy ?? chúng tôi b?t ??u b?ng cách xác ??nh ?? ??ng tâm.

??ng tâm là gì?

Nhi?u b? ph?n c? khí yêu c?u thi?t k? ??ng tâm có ?? chính xác cao ?? v?n hành th?a ?áng. Các b? ph?n nh? ?ng ch?u ???c áp su?t cao yêu c?u thi?t k? có ?? dày thành ??ng nh?t ?? ng?n ch?n b?t k? ?i?m y?u nào v? c?u trúc. ?? ??ng tâm là chú thích 3D GD&T ??m b?o r?ng m?t ho?c nhi?u tính n?ng c?a b? ph?n ??ng tâm v?i tr?c chu?n.

Tuy nhiên, trong GD&T, ?? ??ng tâm có m?t ý ngh?a h?i khác so v?i ??nh ngh?a theo ngh?a ?en mà h?u h?t các k? s? ??u bi?t. Ch?c n?ng c?a chú thích ?? ??ng tâm là ?? ??m b?o r?ng ?i?m gi?a c?a hai ?i?m ??i x?ng hoàn toàn n?m trong vùng dung sai ???c ch? ??nh. Tính n?ng hình tròn có th? có các v?t khía, v?t lõm ho?c các bi?n th? b? m?t khác nh?ng s? phân b? kh?i l??ng quanh tr?c trung tâm ph?i ??ng ??u.

S? phân b? kh?i l??ng cân b?ng này r?t quan tr?ng trong các ?ng d?ng mà chi ti?t quay ? t?c ?? cao và có nguy c? b? dao ??ng ho?c mài mòn không ??u. Nh?ng ?? ??ng tâm là m?t ??c tính khó ??t ???c và ?o l??ng trong quá trình s?n xu?t.

Trong h?u h?t các ?ng d?ng, chú thích ??n gi?n h?n nh? ???ng ch?y vòng tròn, ???ng ch?y toàn b? , v? trí ho?c biên d?ng có th? th?c hi?n công vi?c t?t nh? nhau. B?t c? n?i nào có th?, chúng ph?i ???c s? d?ng ?? tránh s? ??ng tâm.

Vùng dung sai ??ng tâm

Vùng ??ng tâm GD&T là vùng dung sai hình tr?. Khung ?i?u khi?n tính n?ng ch? ??nh m?t tr?c chu?n ???c s? d?ng làm ?i?m tham chi?u ?? phát tri?n vùng này. ???ng kính c?a vùng hình tr? này là giá tr? dung sai cho phép ??i v?i chú thích.

?? ??m b?o ?? ??ng tâm, tr?c trung tuy?n th?c t? c?a chi ti?t ph?i ???c l?y b?ng cách tính trung ?i?m c?a các ?i?m ??i x?ng theo ???ng kính. Khi t?t c? các ?i?m trung tuy?n nh? v?y ???c k?t n?i, chúng ta có ???c tr?c trung bình. T?t c? các ?i?m trên tr?c trung bình ph?i n?m trong vùng dung sai hình tr? ?? phê duy?t b? ph?n.

?? ??ng tâm so v?i các chú thích khác

?? ??ng tâm là m?t chú thích c?n thi?t trong nhi?u ?ng d?ng chuyên bi?t trong ?ó s? phân b? kh?i l??ng ??ng ??u là vô cùng quan tr?ng. Nh?ng do quy trình khó kh?n và t?n kém liên quan ??n ?ng d?ng c?a nó, ?i?u quan tr?ng là ph?i bi?t các chú thích khác có th? thay th? ?? ??ng tâm mà không ?nh h??ng ??n các thông s? k? thu?t c?n thi?t.

?? ??o tròn và v? trí th?c (?ôi khi còn ???c g?i là ‘v? trí’) là hai chú thích có liên quan ch?t ch? nh?t có th? thay th? ?? ??ng tâm trong nhi?u ?ng d?ng.

?? ??ng tâm so v?i ?? ??o tròn

Khó kh?n trong vi?c ?o ?? ??ng tâm phát sinh t? nhu c?u tìm tr?c trung bình d?n xu?t c?a b? ph?n. Không có ph??ng pháp nào mà phép tính nh? v?y có th? ???c th?c hi?n m?t cách ?áng tin c?y mà không c?n s? d?ng máy tính.

M?t khác, ?? ??o c?a m?t b? ph?n có th? ???c ?o d? dàng t? b? m?t vì nó là m?t tính n?ng h?u hình. H?n n?a, các d?ng c? ??n gi?n nh? kh?i ch? V và ch? báo quay s? có th? cho phép ?o ?? ??o ?áng tin c?y.

?? ??o ???c ??nh ngh?a ph? bi?n là t?ng c?a ?? tròn và ?? ??ng tâm. N?u m?t chi ti?t tròn hoàn h?o, dung sai ?? ??o b?ng dung sai ?? ??ng tâm.

??ng h? ?o ???c thi?t k? ??c bi?t c?ng có th? ?o ?? ??o m?t cách nhanh chóng (<10 giây), hi?u qu? và t??ng ??i r? ti?n. Do ?ó, t? m?i góc ??, ?? ??o là m?t gi?i pháp thay th? t?t h?n cho ?? ??ng tâm và ph?i ???c s? d?ng b?t c? khi nào có th?.

?? ??ng tâm vs V? trí th?c

V? trí th?c trong GD&T là m?t chú thích khá ??n gi?n có th? s?a v? trí và kích th??c c?a các tính n?ng khác nhau. Trong nhi?u tr??ng h?p, chú thích v? trí th?c có th? thay th? hi?u qu? ?? ??ng tâm. Kích th??c l? tiêu chu?n và dung sai v? trí t?t h?n ?? ??ng tâm khi không c?n phân b? kh?i l??ng chính xác.

Khung ?i?u khi?n tính n?ng ??ng tâm

Chúng tôi s? d?ng các khung ki?m soát tính n?ng (? ?ây ???c g?i là ‘FCF’) ?? gi?i thích các ?i?u ki?n s?n xu?t, ki?m soát và dung sai ???c ??t trên m?t tính n?ng b? ph?n. M?t b? ph?n có th? có nhi?u tính n?ng ???c GD&T ch?p nh?n. Dung sai c?a m?i tính n?ng ???c th? hi?n b?ng FCF c?a chính nó. FCF k?t n?i v?i tính n?ng ???c ki?m soát ho?c ???ng m? r?ng c?a nó b?ng cách s? d?ng m?i tên d?n.

Khung ?i?u khi?n tính n?ng cho ?? ??ng tâm c?a GD&T khá ??n gi?n. Nó tuân theo b? c?c chung c?a m?t FCF bao g?m ba kh?i riêng bi?t. Kh?i cho ?? ??ng tâm có th? hi?u là “so v?i m?c A, t?t c? các ?i?m trung tr?c c?a các ph?n t? ??i nhau trên m?t tr? này ph?i n?m trong mi?n dung sai tr? 0,03” .

M?i kh?i cung c?p thông tin v? m?t khía c?nh khác nhau c?a dung sai GD&T. Ba kh?i này là:

• Kh?i ??c tr?ng hình h?c
• kh?i dung sai tính n?ng
• kh?i d? li?u

Kh?i ??c tr?ng hình h?c

?ây là kh?i ??u tiên trong FCF ??ng tâm. Nó ch?a bi?u t??ng dung sai hình h?c ???c áp d?ng cho ??i t??ng ??a lý. Bi?u t??ng ?? ??ng tâm bao g?m hai vòng tròn ??ng tâm ???c ??t trong kh?i này ?? xác ??nh dung sai này.

Kh?i dung sai tính n?ng

?ây là kh?i th? hai trong FCF cung c?p thông tin v? lo?i và kích th??c c?a vùng dung sai ???c áp d?ng.

Trong tr??ng h?p ??ng tâm, hình d?ng c?a khu v?c là hình tr?. Vùng này còn ???c g?i là vùng dung sai ???ng kính và ???c ch? ??nh b?ng ký hi?u ???ng kính trong kh?i này. ???ng kính c?a vùng hình tr? này là giá tr? dung sai ho?c ?? l?ch t?i ?a cho phép ??i v?i các ?i?m trung bình d?n xu?t c?a b? ph?n.

Không th? s? d?ng các công c? s?a ??i v?t li?u v?i ?? ??ng tâm vì dung sai ti?n th??ng s? xu?t hi?n trong b?c tranh. Dung sai b? sung này m? r?ng vùng dung sai d?n ??n ch?c n?ng b?c thang c?a các ???ng kính khác nhau, gây ra nh?ng thay ??i rõ r?t v? ???ng kính b? m?t.

Kh?i d? li?u

Kh?i này ch?a thông tin v? ph?n t? chu?n. Nó có th? là m?t ?i?m trung tâm, m?t ???ng trung tâm ho?c m?t m?t ph?ng chu?n tùy theo yêu c?u. Trong tr??ng h?p ??ng tâm, ph?n t? chu?n là m?t tr?c chu?n b?t ngu?n t? m?t tính n?ng chu?n. ?ôi khi, FCF ??ng tâm có th? ch?a nhi?u m?c chu?n. ?ó là tr??ng h?p tr?c có nhi?u ???ng kính.

Cách ?o ?? ??ng tâm

Quy trình ?o ?? ??ng tâm là lý do chính khi?n h?u h?t các nhà thi?t k? và th? máy ch?n tránh nó. Th?c hi?n các phép ?o c?n thi?t là khó kh?n, t?n th?i gian và chi phí.

Ng??i ki?m tra c?n xây d?ng tr?c trung tâm th?c t? c?a b? ph?n b?ng cách n?i các ?i?m trung tâm c?a các m?t c?t ngang hình tròn liên ti?p. ?ây là lý do t?i sao phép ?o ?? ??ng tâm ?áng tin c?y yêu c?u s? d?ng máy ?o t?a ?? (CMM) ho?c m?t s? ph??ng pháp ?o có s? h? tr? c?a máy tính khác, ch?ng h?n nh? h? th?ng ?o tr?c quang h?c ho?c micromet laze có ph?n m? r?ng ?? ??ng tâm.

Trong nhi?u tr??ng h?p, các k? s? ghi l?i s? khác bi?t gi?a ?i?m cao nh?t và ?i?m th?p nh?t trên b? m?t b?ng ??ng h? ?o. H? có ?n t??ng r?ng h? ?ang ?o ?? ??ng tâm trong khi th?c t? h? ?ang ?o ?? ??o. Nh? chúng ta ?ã th?y tr??c ?ó, ?? ?? ??o b?ng ?? ??ng tâm, ph?n ???c quan sát ph?i là m?t ???ng tròn hoàn h?o, ?i?u này hi?m khi x?y ra. V??t qua các phép ?o ?? ??o nh? ?? ??ng tâm cho phép các l?i v? ?? tròn len l?i vào dung sai ?? ??ng tâm.

Bây gi?, chúng ta hãy xem qua quy trình t?ng b??c ?? ?o ?? ??ng tâm.

?o ?? ??ng tâm b?ng CMM

Dung sai ?? ??ng tâm có th? ???c ?o b?ng CMM theo b?n b??c riêng bi?t:

B??c 1: C? ??nh chi ti?t và c? ??nh tr?c chu?n (tr?c lý thuy?t)

B??c ??u tiên là khóa t?t c? các b?c t? do b?ng cách h?n ch? chi ti?t ? m?t v? trí thích h?p. V? trí ph?i cho phép ti?p c?n toàn b? b? m?t hình tr? ?? ?o. ?i?u này ??m b?o r?ng không c?n ??nh v? l?i trong su?t quá trình th?c hi?n phép ?o.

Sau ?ó, chúng ta c?n thi?t l?p tr?c chu?n. Chúng tôi khuyên b?n nên ch?n ??u ? tr?c c?a tr?c cho tr?c chu?n vì vòng quay c?a c?m l?p ráp s? h??ng t? ??u ?ó.

B??c 2: Tìm tâm c?a m?t m?t c?t

B??c th? hai là v? b? m?t ?i?u khi?n b?ng cách s? d?ng bút c?m ?ng CMM. Chúng ta c?n nhi?u c?p ?i?m ??i x?ng t?i m?i m?t c?t ngang c?a ph?n hình tr?. T?i thi?u ba c?p nh? v?y ???c khuy?n ngh? ? m?i m?t c?t ngang. ??i v?i ba c?p này, chúng tôi có th? nh?n ???c ba ?i?m trung bình riêng bi?t (tr? khi m?t s? ?i?m trùng kh?p). Trung bình c?ng c?a ba ?i?m trung tuy?n ?ó ???c ch?n ?? xác ??nh ?i?m chính gi?a cho m?t c?t.

B??c 3: L?p l?i cho nhi?u m?t c?t ngang theo chi?u dài ph?n hình tr?

?i?m trung tâm cho nhi?u m?t c?t ph?i ???c tính toán. Khi n?i các ?i?m này, chúng ta có ???c tr?c ?o ho?c tr?c trung tâm th?c t? c?a b? ph?n. Tr?c này còn ???c g?i là tr?c d?n xu?t.

B??c 4: Ki?m tra xem tr?c ?o có n?m trong vùng dung sai không

Sau khi có ???c tr?c ?o c?a ph?n hình tr? (ho?c ph?n hình c?u), chúng tôi ki?m tra v? trí c?a nó so v?i tr?c chu?n. M?i ?i?m trên tr?c này ph?i n?m trong vùng dung sai hình tr? ???c ch? ??nh trong FCF.

S? d?ng ??ng tâm

H?u h?t các k? s? chuyên nghi?p ??u hi?u r?ng không ???c s? d?ng dung sai ??ng tâm tr? khi th?c s? c?n thi?t. Nh?ng v?n còn nhi?u ?ng d?ng yêu c?u nó. M?t s? trong s? này là:

• Vòng bi chính xác
• bánh r?ng truy?n ??ng
• ?ng c?p y t?
• ???ng ?ng cao áp

Vòng bi chính xác

?ây là nh?ng b? ph?n có ?? chính xác cao ???c s? d?ng trong nhi?u ngành công nghi?p ?? gi?m t?n th?t n?ng l??ng. S?n xu?t c?a h? ph?i ??t ???c dung sai ch?t ch? cho m?t ho?t ??ng th?a ?áng. Dung sai ?? ??ng tâm ???c s? d?ng gi?a các ph?n t? khác nhau c?a ? bi ?? ??m b?o nó ?áp ?ng các thông s? k? thu?t.

bánh r?ng truy?n ??ng

Vi?c s?n xu?t các bánh r?ng truy?n ??ng ?òi h?i s? ??ng tâm ?? s?p x?p các tr?c m?t cách hoàn h?o. ?i?u này ng?n ch?n chuy?n ??ng sang m?t bên và gi?m thi?u t?c ?? hao mòn. Tuy nhiên, trong m?t s? tr??ng h?p, ?? ??o có th? cung c?p ?? ?? chính xác.

?ng c?p y t?

?? ??ng tâm c?ng ???c s? d?ng ?? ki?m soát ?? dày thành ?ng trong các thi?t b? y t?. Nh?ng b? ph?n này có th? r?t nh? và ?òi h?i ?? chính xác cao cho m?t s?n ph?m ch?p nh?n ???c.

???ng ?ng cao áp

Thông th??ng, ???ng ?ng áp su?t cao có th? ???c s?n xu?t b?ng cách s? d?ng dung sai ??ng tâm. Các b? ph?n này yêu c?u ?? dày thành ?ng t?i thi?u ?? tránh b?t k? ?i?m m?ng nào d?c theo chi?u dài mà ?ng có th? b? v? do áp su?t cao.

Câu h?i th??ng g?p

Tính ??ng tâm có b? lo?i b? kh?i ASME Y14.5-2018 không?

Có, tiêu chu?n ASME 2018 không bao g?m dung sai ?? ??ng tâm. Tuy nhiên, ?i?u này không gây s?c l?m vì t?t c? các phiên b?n tr??c c?ng khuy?n ngh? s? d?ng v? trí và ???ng ch?y b?t c? khi nào có th?. Bên c?nh ?ó, ph?n l?n các công ty v?n s? d?ng tiêu chu?n 1994 trong khi s? còn l?i s? d?ng phiên b?n 2009. Do ?ó, các ?i?u khi?n ??ng tâm v?n có th? ???c s? d?ng, tr? khi các phiên b?n tr??c ?ó b? h?n ch?.

?? l?ch tâm là gì?

?? l?ch tâm là th??c ?o ?? l?ch so v?i tâm hình h?c c?a m?t c?t ?ng. Nó là m?t ??i l??ng vect? có ?? l?n c?ng nh? h??ng. Khá th??ng xuyên, giá tr? c?a ?? l?ch tâm ???c tìm th?y b?ng m?t n?a so v?i ?? ??ng tâm.

?? l?n c?a ?? l?ch tâm ???c tính nh? sau:

?? l?ch tâm = (?? dày thành t?i ?a – ?? dày thành t?i thi?u)/2