Máy tính Dung sai ISO 286

Hệ thống dung sai ISO 286 hoạt động như thế nào?

ISO 286 định nghĩa hệ thống giới hạn và lắp ghép cho chi tiết hình trụ bằng hai thành phần: sai lệch cơ bản (chữ cái vị trí) và cấp IT (độ lớn dung sai). Chữ cái sai lệch (a-z cho trục, A-Z cho lỗ) xác định mức độ dịch chuyển của miền dung sai so với kích thước danh nghĩa, còn cấp IT (IT01 đến IT18) xác định độ rộng của miền.

Lắp ghép được phân loại thành lắp lỏng (trục luôn nhỏ hơn lỗ, ví dụ H7/f6), lắp trung gian (có thể có khe hở hoặc độ dôi, ví dụ H7/k6), hoặc lắp chặt (trục luôn lớn hơn, ví dụ H7/p6). Hệ 'lỗ cơ sở' (lỗ H với các chữ cái trục thay đổi) phổ biến nhất vì các cỡ mũi doa tiêu chuẩn tạo ra lỗ dung sai H.

Các cấp IT tuân theo cấp số nhân dựa trên 'hệ số dung sai tiêu chuẩn' i = 0.45∛D + 0.001D. IT7 (gia công thông thường) khoảng 16i, tương ứng 21 μm cho trục 25 mm. IT6 dùng cho lắp ghép chính xác, IT5 cho công việc cấp dưỡng đo.

Trong sản xuất CNC hiện đại, đạt dung sai IT7 là chuyện thường ngày với tiện và mài, trong khi IT6 đòi hỏi kiểm soát quy trình chặt chẽ và IT5 đã tiệm cận giới hạn của gia công truyền thống. Với dung sai dưới micron (IT4 trở xuống), cần các quy trình chuyên dụng như mài tọa độ, mài nghiền hoặc mài khôn.

Tác động kinh tế của việc chọn dung sai là đáng kể: chi phí sản xuất tăng gần gấp đôi cho mỗi cấp IT chặt hơn so với IT10. Phân tích dung sai có hệ thống (trường hợp xấu nhất hoặc thống kê) trong giai đoạn thiết kế đảm bảo chức năng lắp ráp mà không quy định dung sai từng chi tiết quá chặt.

Formula: i = 0.45 × ∛D + 0.001 × D (μm, D tính bằng mm) IT5 = 7i, IT6 = 10i, IT7 = 16i, IT8 = 25i Kích thước lớn nhất = Danh nghĩa + Sai lệch trên Kích thước nhỏ nhất = Danh nghĩa + Sai lệch dưới

Ví dụ tính toán

Với lỗ Ø25 H7: D = 25 mm, i = 0.45 × ∛25 + 0.001 × 25 = 1.341 μm. IT7 = 16 × 1.341 ≈ 21 μm. Sai lệch cơ bản H = 0. Do đó: sai lệch dưới = 0, sai lệch trên = +21 μm. Kích thước lỗ: 25.000 đến 25.021 mm.

Khi nào nên sử dụng

• Thiết kế mối ghép trục-ổ bi và cần xác định kích thước min/max chính xác cho lắp trung gian H7/k6
• Xem xét báo cáo kiểm tra của thợ máy và xác minh kích thước đo có nằm trong miền dung sai ISO quy định hay không
• Chuyển đổi thông số lắp ghép từ cỡ danh nghĩa này sang cỡ khác — độ rộng miền dung sai thay đổi theo đường kính danh nghĩa
• Trao đổi với nhà cung cấp quốc tế sử dụng ký hiệu ISO 286 để đảm bảo tính lắp lẫn nhất quán của chi tiết

Những sai lầm thường gặp

• Nhầm chữ in hoa (lỗ) với chữ thường (trục) — H7 là dung sai lỗ, h7 là dung sai trục, và chúng cho ra kích thước rất khác nhau
• Giả định cùng cấp IT cho cùng độ rộng dung sai ở mọi cỡ kích thước — IT7 là 21 μm tại Ø25 nhưng 52 μm tại Ø120
• Quy định dung sai chặt hơn mức cần thiết — IT7 tốn chi phí sản xuất gấp khoảng 3× so với IT11; luôn chọn dung sai lỏng nhất vẫn đáp ứng yêu cầu chức năng
• Quên rằng giá trị sai lệch tính bằng micromét (μm), không phải milimét — lỗi chép số phổ biến tạo ra chi tiết sai dung sai 1000 lần

Cách đọc kết quả

• Sai lệch dương trên trục nghĩa là trục lớn hơn kích thước danh nghĩa — sẽ tạo lắp ghép chặt hơn (nhiều độ dôi hơn)
• Lỗ H luôn có sai lệch dưới bằng 0 — miền dung sai chỉ mở rộng phía trên kích thước danh nghĩa
• Nếu kích thước lớn nhất của trục vượt kích thước nhỏ nhất của lỗ, tồn tại độ dôi trong ít nhất một phần phạm vi dung sai (lắp trung gian hoặc lắp chặt)
• Độ rộng miền dung sai (sai lệch trên trừ sai lệch dưới) quyết định độ khó gia công — miền rộng hơn thì rẻ hơn để sản xuất

Tiêu chuẩn & tài liệu tham khảo

• ISO 286-1:2010 — Đặc tính hình học sản phẩm — Hệ thống mã ISO cho dung sai kích thước thẳng — Phần 1: Cơ sở của dung sai, sai lệch và lắp ghép
• ISO 286-2:2010 — Phần 2: Bảng các cấp dung sai tiêu chuẩn và sai lệch giới hạn cho lỗ và trục
• ASME B4.2 — Giới hạn và lắp ghép hệ mét ưu tiên (bản áp dụng ISO 286 của Hoa Kỳ)
• ISO 1829 — Lựa chọn miền dung sai cho mục đích chung

H7 — Sai lệch giới hạn theo kích thước danh nghĩa

Mọi khoảng kích thước danh nghĩa mà ISO 286 bao phủ, do công cụ này tính cho cấp dung sai đang hiển thị. Sai lệch tính bằng micrômét.

Câu hỏi thường gặp

Kiểu lắp nào được dùng phổ biến nhất trong kỹ thuật cơ khí?

H7/h6 (lắp trượt) là kiểu lắp vạn năng nhất cho các chi tiết định vị cần trượt hoặc lắp bằng tay. H7/f6 cho lắp lỏng chạy tự do dùng cho ổ trục. H7/p6 cho lắp ép trung bình dùng cho cụm lắp cố định. Ba kiểu này đáp ứng khoảng 80% các yêu cầu lắp ghép kỹ thuật điển hình.

Hệ thống lỗ cơ sở và hệ thống trục cơ sở khác nhau như thế nào?

Trong hệ lỗ cơ sở (phổ biến nhất), lỗ luôn là 'H' và các chữ cái khác nhau của trục tạo ra kiểu lắp. Cách này thực dụng vì dao doa và dao chuốt tiêu chuẩn tạo ra lỗ dung sai H. Trong hệ trục cơ sở, trục luôn là 'h' và các chữ cái của lỗ được thay đổi. Hệ trục cơ sở được dùng khi một trục duy nhất phải lắp với nhiều bề mặt, chẳng hạn trục bậc với các kiểu lắp khác nhau dọc theo chiều dài.