Công nghệ chế tạo máy - Chương 4: Chuẩn trong chế tạo máy

 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
Ch−ơng 4 
 Chuẩn trong chế tạo máy 
4.1- định nghĩa và phân loại 
 4.1.1- Định nghĩa 
 Mỗi chi tiết khi đ−ợc gia công cơ th−ờng có các dạng bề mặt sau: bề mặt gia 
công, bề mặt dùng để định vị, bề mặt dùng để kẹp chặt, bề mặt dùng để đo l−ờng, bề 
mặt không gia công. Trong thực tế, có thể có một bề mặt làm nhiều nhiệm vụ khác 
nhau nh− vừa dùng để định vị, vừa dùng để kẹp chặt hay kiểm tra. 
 Để xác định vị trí t−ơng quan giữa các bề mặt của một chi tiết hay giữa các chi 
tiết khác nhau, ng−ời ta đ−a ra khái niệm về chuẩn và định nghĩa nh− sau: 
“Chuẩn là tập hợp của những bề mặt, đ−ờng hoặc điểm của một chi tiết mà 
căn cứ vào đó ng−ời ta xác định vị trí của các bề mặt, đ−ờng hoặc điểm khác của 
bản thân chi tiết đó hoặc của chi tiết khác”. 
 Nh− vậy, chuẩn có thể là một hay nhiều bề mặt, đ−ờng hoặc điểm. Vị trí t−ơng 
quan của các bề mặt, đ−ờng hoặc điểm đ−ợc xác định trong quá trình thiết kế hoặc gia 
công cơ, lắp ráp hoặc đo l−ờng. 
 Việc xác định chuẩn ở một nguyên công gia công cơ chính là việc xác định vị 
trí t−ơng quan giữa dụng cụ cắt và bề mặt cần gia công của chi tiết để đảm bảo những 
yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của nguyên công đó. 
 4.1.2- Phân loại 
 Một cách tổng quát, ta có thể phân loại chuẩn trong Chế tạo máy thành các loại 
nh− sau: 
Chuẩn
thiết kế
Chuẩn
lắp ráp 
Chuẩn
công nghệ 
Chuẩn
gia công 
Chuẩn 
tinh chính 
Chuẩn
kiểm tra 
Chuẩn tinh Chuẩn thô
Chuẩn
tinh phụ 
Chuẩn
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
41
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 a) Chuẩn thiết kế 
 Chuẩn thiết kế là chuẩn đ−ợc dùng trong quá trình thiết kế. Chuẩn này 
đ−ợc hình thành khi lập các chuỗi kích th−ớc trong quá trình thiết kế. 
Chuẩn thiết kế có thể là chuẩn thực hay chuẩn ảo. 
 Chuẩn thực nh− mặt 
A (hình 4.1a) dùng để 
xác định kích th−ớc các 
bậc của trục. Chuẩn ảo 
nh− điểm O (hình 4.2b) 
là đỉnh hình nón của mặt 
lăn bánh răng côn dùng 
để xác định góc côn α. 
O
α
A A1
A2
A3
a) 
Hình 4.1- Chuẩn thiết kế.
b)
 b) Chuẩn công nghệ 
 Chuẩn công nghệ đ−ợc chia ra thành: Chuẩn gia công, chuẩn lắp ráp và chuẩn 
kiểm tra. 
 c Chuẩn gia công dùng để xác định vị trí của những bề mặt, đ−ờng hoặc 
điểm của chi tiết trong quá trình gia công cơ. Chuẩn này bao giờ cũng là chuẩn thực. 
A
B
A
Hình 4.2- Chuẩn gia công.
b)a) 
H
 - Nếu gá đặt để gia công theo ph−ơng pháp tự động đạt kích th−ớc cho cả 
loạt chi tiết máy thì mặt A làm cả hai nhiệm vụ tỳ và định vị (hình 4.2a). 
 - Nếu rà gá từng chi tiết theo đ−ờng vạch dấu B thì mặt A chỉ làm nhiệm vụ 
tỳ, còn chuẩn định vị là đ−ờng vạch dấu B (hình 4.2b). Nh− vậy, chuẩn gia công có 
thể trùng hoặc không trùng với mặt tỳ của chi tiết lên đồ gá hoặc lên bàn máy. 
 Chuẩn gia công còn đ−ợc chia ra thành chuẩn thô và chuẩn tinh. 
 Chuẩn thô là những bề mặt dùng làm chuẩn ch−a qua gia công. Hầu hết các 
tr−ờng hợp thì chuẩn thô là những yếu tố hình học thực của phôi ch−a gia công; chỉ 
trong tr−ờng hợp phôi đ−a vào x−ởng đã ở dạng gia công sơ bộ thì chuẩn thô mới là 
những bề mặt gia công, tr−ờng hợp này th−ờng gặp trong sản xuất máy hạng nặng. 
 Chuẩn tinh là những bề mặt dùng làm chuẩn đã qua gia công. Nếu chuẩn tinh 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
42
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
còn đ−ợc dùng trong quá trình lắp ráp thì gọi là chuẩn tinh chính, còn chuẩn tinh 
không đ−ợc dùng trong quá trình lắp ráp thì gọi là chuẩn tinh phụ. 
a) b)
A 
Hình 4.3- Chuẩn tinh chính và chuẩn tinh phụ. 
 Ví dụ: - Khi gia công bánh răng, ng−ời ta th−ờng dùng mặt lỗ A để định vị. 
Mặt lỗ này sau đó sẽ đ−ợc dùng để lắp ghép với trục. Vậy, lỗ A đ−ợc gọi là chuẩn 
tinh chính (hình 4.3a). 
 - Các chi tiết trục th−ờng có 2 lỗ tâm ở hai đầu. Hai lỗ tâm này đ−ợc 
dùng làm chuẩn để gia công trục, nh−ng về sau sẽ không tham gia vào lắp ghép, do 
vậy đây là chuẩn tinh phụ (hình 4.3b). 
d Chuẩn lắp ráp là chuẩn dùng để xác định vị trí t−ơng quan của các chi tiết 
khác nhau của một bộ phận máy trong quá trình lắp ráp. 
 Chuẩn lắp ráp có thể trùng với mặt tỳ lắp ráp và cũng có thể không. 
 e Chuẩn kiểm tra (hay chuẩn đo l−ờng) là chuẩn căn cứ vào đó để tiến hành 
đo hay kiểm tra kích th−ớc về vị trí giữa các yếu tố hình học của chi tiết máy. 
 Ví dụ: Khi kiểm tra độ không đồng tâm của các bậc trên một trục, ng−ời ta 
th−ờng dùng hai lỗ tâm của trục làm chuẩn, chuẩn này đ−ợc gọi là chuẩn kiểm tra. 
 Chú ý: Trong thực tế, chuẩn thiết kế, chuẩn công nghệ (chuẩn gia công, chuẩn 
kiểm tra, chuẩn lắp ráp) có thể trùng hoặc không trùng nhau. Do vậy, trong quá trình 
thiết kế, việc chọn chuẩn thiết kế trùng chuẩn công nghệ là tối −u vì lúc đó mới sử 
dụng đ−ợc toàn bộ miền dung sai; nếu không thỏa mãn điều trên thì ta chỉ sử dụng 
đ−ợc một phần của tr−ờng dung sai. 
 Ví dụ: Khi gia công piston, yêu cầu 
phải đảm bảo kích th−ớc H1 để đảm bảo tỷ 
số nén cho động cơ. Chuẩn thiết kế là mặt 
M. Ta phải chọn chuẩn gia công là M, lúc 
đó mới sử dụng đ−ợc hết dung sai của H1; 
còn nếu chọn chuẩn gia công là N thì phải 
gia công H2 để đạt đ−ợc H1 thông qua kích 
th−ớc H. Nh− vậy thì H1 sẽ là khâu khép 
kín, dung sai nó sẽ là tổng dung sai các khâu 
M
N
H1 
H2 
H
 thành phần H và H2, vì thế gia công H2 sẽ rất khó để đảm bảo dung sai của H1. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
43
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
4.2- quá trình gá đặt chi tiết trong gia công 
 Gá đặt chi tiết bao gồm hai quá trình: định vị chi tiết và kẹp chặt chi tiết. 
 Định vị là sự xác định chính xác vị trí t−ơng đối của chi tiết so với dụng cụ 
cắt tr−ớc khi gia công. 
 Kẹp chặt là quá trình cố định vị trí của chi tiết sau khi đã định vị để chống 
lại tác dụng của ngoại lực (chủ yếu là lực cắt) trong quá trình gia công làm cho chi 
tiết không đ−ợc xê dịch và rời khỏi vị trí đã đ−ợc định vị. 
 Ví dụ: Khi gá đặt chi tiết trên mâm cặp ba chấu tự định tâm. Sau khi đ−a chi 
tiết lên mâm cặp, vặn cho các chấu cặp tiến vào tiếp xúc với chi tiết sao cho tâm của 
chi tiết trùng với tâm của trục chính máy, đó là quá trình định vị. Tiếp tục vặn cho ba 
chấu cặp tạo nên lực kẹp chi tiết để chi tiết sẽ không bị dịch chuyển trong quá trình 
gia công, đó là quá trình kẹp chặt. 
 Chú ý rằng, trong quá trình gá đặt, bao giờ quá trình định vị cũng xảy ra 
tr−ớc, chỉ khi nào quá trình định vị kết thúc thì mới bắt đầu quá trình kẹp chặt. Không 
bao giờ hai quá trình này xảy ra đồng thời hay quá trình kẹp chặt xảy ra tr−ớc quá 
trình định vị. 
4.3- Nguyên tắc định vị 6 điểm 
 Bậc tự do theo một ph−ơng nào đó 
của một vật rắn tuyệt đối là khả năng di 
chuyển của vật rắn theo ph−ơng đó mà 
không bị bởi bất kỳ một cản trở nào trong 
phạm vi ta đang xét. 
 Một vật rắn tuyệt đối trong không 
gian có 6 bậc tự do chuyển động. Khi ta đặt 
nó vào trong hệ tọa độ Đềcác, 6 bậc tự do 
đó là: 3 bậc tịnh tiến dọc trục T(Ox), 
T(Oy), T(Oz) và 3 bậc quay quanh trục 
Q(Ox), Q(Oy), Q(Oz). 
 Hình bên là sơ đồ xác định vị trí của 
một vật rắn tuyệt đối trong hệ toạ độ 
Đềcác. 
 - Điểm 1 khống chế bậc tịnh tiến theo Oz 
 - Điểm 2 khống chế bậc quay quanh Oy. 
 - Điểm 3 khống chế bậc quay quanh Ox. 
 - Điểm 4 khống chế bậc tịnh tiến theo Ox 
 - Điểm 5 khống chế bậc quay quanh Oz. 
 - Điểm 6 khống chế bậc tịnh tiến theo Oy 
 Ng−ời ta dùng nguyên tắc 6 điểm này 
để định vị các chi tiết khi gia công. 
Hình 4.4- Nguyên tắc 
định vị 6 điểm. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
44
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 Chú ý: 
 - Mỗi một mặt phẳng bất kỳ đều có khả năng khống chế 3 bậc tự do nh−ng 
không thể sử dụng trong một chi tiết có 2 mặt phẳng cùng khống chế 3 bậc tự do. 
 - Trong quá trình gia công, chi tiết đ−ợc định vị không cần thiết phải luôn đủ 6 
bậc tự do mà chỉ cần những bậc tự do cần thiết theo yêu cầu của nguyên công đó. 
 - Số bậc tự do khống chế không lớn hơn 6, nếu có 1 bậc tự do nào đó đ−ợc 
khống chế quá 1 lần thì gọi là siêu định vị. Siêu định vị sẽ làm cho phôi gia công bị 
kênh hoặc lệch, không đảm bảo đ−ợc vị trí chính xác, gây ra sai số gá đặt phôi, ảnh 
h−ởng đến độ chính xác gia công. Do đó, trong quá trình gia công không đ−ợc để xảy 
ra hiện t−ợng siêu định vị. 
 - Không đ−ợc khống chế thiếu bậc tự do cần thiết, nh−ng cho phép khống chế 
lớn hơn số bậc tự do cần thiết để có thể dễ dàng hơn cho quá trình định vị gá đặt. 
 - Số bậc tự do cần hạn chế phụ thuộc vào yêu cầu gia công ở từng b−ớc công 
nghệ, vào kích th−ớc bề mặt chuẩn, vào mối lắp ghép giữa bề mặt chuẩn của phôi với 
bề mặt làm việc của cơ cấu định vị phôi. 
b)a) 
b)a) 
b)a) 
Hình 4.5- Một số tr−ờng hợp định vị th−ờng gặp. 
 a) Siêu định vị. 
 b) Định vị đúng. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
45
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
Ví dụ minh họa về khả năng khống chế của các chi tiết định vị th−ờng gặp: 
D 
L
D
L L D 
Khối V ngắn khống chế 4 bậc tự do.Khối V dài khống chế 4 bậc tự do.
Chốt trám định vị 1 bậc tự do.
Chốt trụ ngắn định 
vị 2 bậc tự do. 
Chốt trụ dài định 
vị 4 bậc tự do. 
Mâm cặp ba chấu định 
 vị 4 bậc tự do. 
L 
L > D 
Hai mũi tâm định vị 5 bậc tự do. 
Phiến tỳ kết hợp với một chốt trụ ngắn, 
một chốt trám định vị 6 bậc tự do. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
46
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
4.4- tính sai số gá đặt 
 Sai số gá đặt của một chi tiết trong quá trình gia công cơ đ−ợc xác định bằng 
công thức sau: cdgkcgd ε+ε+ε=ε
 4.4.1- Sai số kẹp chặt εkc 
 Sai số kẹp chặt là l−ợng chuyển vị của gốc kích th−ớc do lực kẹp thay đổi chiếu 
theo ph−ơng kích th−ớc thực hiện gây ra: 
 εkc = (ymax - ymin). cosα 
Trong đó, α: góc giữa ph−ơng kích th−ớc thực hiện và ph−ơng dịch chuyển y 
của gốc kích th−ớc. 
 ymax, ymin: l−ợng chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất của gốc kích th−ớc 
khi lực kẹp thay đổi. 
 Sự dịch chuyển của gốc kích th−ớc là do tác dụng của lực kẹp, làm biến 
dạng bề mặt của chi tiết dùng để định vị với những thành phần định vị của đồ gá. 
 Giáo s− A. P. Xôcôlôpxki 
bằng thực nghiệm đã đ−a ra công 
thức xác định biến dạng ở chỗ 
tiếp xúc giữa mặt chi tiết với vấu 
tỳ của đồ gá: 
W W
y m
in
y m
ax
H
m
ax H
m
in
Hình 4.6- Sai số do lực kẹp gây ra.
 y = C.qn 
với, C: hệ số phụ thuộc vào vật 
liệu và tình trạng tiếp xúc; 
 q: áp lực riêng trên bề mặt 
tiếp xúc (N/mm2); 
 n: chỉ số (n<1). 
Khi lực kẹp thay đổi từ Wmin đến Wmax thì phôi cũng chuyển vị từ ymin đến ymax 
và do đó, kích th−ớc gia công thay đổi từ Hmin đến Hmax. 
 4.4.2- Sai số của 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 trên máy không chính xác: 
 dmctdg ε+ε+ε=ε 
Trong đó, εct: sai số do chế tạo đồ gá, khi chế tạo đồ gá th−ờng lấy độ chính 
xác của nó cao hơn so với chi tiết gia công trên đồ gá đó. 
 εm: sai số do mòn của đồ gá, sai số này phụ thuộc vào vật liệu, trọng 
l−ợng phôi, tình trạng bề mặt tiếp xúc giữa phôi với đồ gá và điều kiện gá đặt phôi. 
εd: sai số do gá đặt đồ gá trên máy, sai số này không lớn lắm. 
 Nói chung, sai số đồ gá là rất nhỏ nên cho phép đ−ợc bỏ qua. Chỉ khi yêu cầu 
độ chính xác cao thì lúc đó lấy sai số đồ gá bằng (0,2 ữ 0,3) sai số gia công. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
47
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 4.4.3- Sai số chuẩn εc 
 Chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ có thể trùng hoặc không trùng nhau. Nếu 
chúng trùng nhau tức là thể hiện tốt quan điểm công nghệ của công tác thiết kế. 
Khi thiết kế, các kích th−ớc là vô h−ớng, có nghĩa là kích th−ớc giữa mặt A và 
mặt B đ−ợc tạo thành mà không cần quan tâm là kích th−ớc đó là mặt A đến mặt B 
hay từ mặt B đến mặt A. 
Về mặt công nghệ mà nói thì các kích th−ớc ghi trong bản vẽ chế tạo không 
còn là kích th−ớc tĩnh và vô h−ớng nữa. 
 Xét kích th−ớc 100 ± 0,1 giữa hai bề mặt A và B. 
Khi thiết kế, ng−ời ta cho kích th−ớc là 100mm 
với sai lệch là ± 0,1mm. Còn trên quan điểm công 
nghệ thì ta chú ý đến sự hình thành của kích th−ớc 
đó trong quá trình công nghệ nh− thế nào? Mặt A 
hay mặt B sẽ đ−ợc gia công tr−ớc; sự hình thành 
kích th−ớc ra sao để tránh bớt phế phẩm? 
 Giả sử, mặt A đ−ợc gia công ở nguyên công sát 
tr−ớc, mặt B đang đ−ợc gia công thì kích th−ớc 100 
có gốc ở A và h−ớng về mặt B. Nh− vậy, kích th−ớc công nghệ có h−ớng rõ rệt, 
h−ớng đó đi từ gốc kích th−ớc tới mặt gia công. 
A 
10
0 
± 0
,1
B 
Hình 4.7- Sự hình thành kích 
 th−ớc công nghệ. 
 Khái niệm về gốc kích th−ớc chỉ dùng trong phạm vi công nghệ, nó có thể 
trùng hoặc không trùng với chuẩn thiết kế. Về mặt công nghệ, điều quan trọng cần biết 
là gốc kích th−ớc khi gia công và chuẩn định vị ở nguyên công đó có trùng nhau 
không? Nếu không trùng sẽ sinh ra sai số chuẩn, ảnh h−ởng đến độ chính xác gia công. 
 ở hình a, khi gia công 
mặt N, gốc kích th−ớc và 
chuẩn định vị đều nằm trên 
mặt K, nên khi gia công 
mặt N để hình thành kích 
th−ớc A thì sai số chuẩn 
của kích th−ớc A là εcA = 0. 
K
A
M
N
δH
K
A
M
NB 
H
δ H
a) b)
Hình 4.8- Sự hình thành sai số chuẩn.
 ở hình b, nếu gốc kích 
th−ớc khi gia công mặt N là 
M và chuẩn định vị là K thì 
khi gia công mặt N, kích th−ớc B chịu ảnh h−ởng của sự biến động của gốc kích th−ớc 
là δH (chuẩn định vị không trùng với gốc kích th−ớc). Khi đó, sai số chuẩn của kích 
th−ớc B là εcA = δH. 
 Định nghĩa: “Sai số chuẩn phát sinh khi chuẩn định vị không trùng với gốc 
kích th−ớc và có trị số bằng l−ợng biến động của gốc kích th−ớc chiếu lên ph−ơng 
kích th−ớc thực hiện”. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
48
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 Ph−ơng pháp tính sai số chuẩn: 
 c Ph−ơng pháp cực đại - cực tiểu 
 Lập chuỗi kích th−ớc công nghệ cho kích th−ớc cần tính sai số chuẩn L sao 
cho L là khâu khép kín. Khi đó, L đóng vai trò là một hàm số mà các biến số là các 
khâu thành phần của chuỗi kích th−ớc công nghệ (có thể là khâu có kích th−ớc thay 
đổi xi hoặc khâu có kích th−ớc không đổi aj ). 
 L = ϕ(x1, x2, ... xn; a1, a2, ...an) 
 Khi tính sai số chuẩn cho một kích th−ớc L nào đó tức là tìm l−ợng biến động 
∆L của nó khi những kích th−ớc liên quan thay đổi (các khâu có kích th−ớc thay đổi). 
 ( ) n
n
2
2
1
1
c x.x
...x.
x
x.
x
LL ∆∂
ϕ∂++∆∂
ϕ∂+∆∂
ϕ∂=∆=ε 
 ( ) in
1i i
c xx
LL ∆∂
ϕ∂=∆=ε ∑
=
 Khi lập chuỗi kích th−ớc công nghệ cần tuân theo nguyên tắc sau: chuỗi kích 
th−ớc công nghệ đ−ợc bắt đầu từ mặt gia công, tới mặt chuẩn định vị, đến chuẩn đo 
l−ờng (gốc kích th−ớc) rồi cuối cùng trở về mặt gia công. 
 Ph−ơng pháp này đ−ợc dùng khi độ chính xác không cao trong điều kiện sản 
xuất đơn chiếc, loạt nhỏ. 
 d Ph−ơng pháp xác suất 
 Ph−ơng pháp này đ−ợc dùng khi yêu cầu độ chính xác gia công chi tiết cao và 
trong sản xuất hàng loạt hay hàng khối bởi vì nó có độ tin cậy cao hơn ph−ơng pháp 
cực đại - cực tiểu. 
 Sai số chuẩn của kích th−ớc L nào đó tính theo ph−ơng pháp xác suất là: 
( ) 2i2i
2n
1i i
c x.K.x
L.K ∆⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
∂
ϕ∂=ε ∑
=
∑ 
trong đó, Ki là hệ số phụ thuộc vào quy luật phân bố của các kích th−ớc trong chuỗi 
kích th−ớc công nghệ, th−ờng lấy Ki = 1 ữ 1,5. Khi phân bố theo đ−ờng cong phân bố 
chuẩn Gauss thì Ki = 1. 
 Nh− vậy, nhận thấy rằng khi muốn tính sai số chuẩn cho một kích th−ớc L 
nào đó, tr−ớc tiên ta phải xác định đ−ợc chuỗi kích th−ớc liên quan của nó, rồi sau 
đó dùng các công thức trên để tính. 
 ví dụ về tính sai số chuẩn theo ph−ơng pháp cực đại - cực tiểu: 
 Ví dụ 1: Tính sai số chuẩn của các kích th−ớc M, K và H trong tr−ờng hợp 
khoan lỗ d trên mặt trụ có đ−ờng kính D δD theo ph−ơng pháp tự động đạt kích th−ớc. 
Chi tiết đ−ợc định vị trên khối V dài với góc α và then bằng, kẹp chặt bằng lực W (sơ 
đồ định vị nh− hình vẽ). 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
49
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
W
K
O 
d D δD
X
α
M
R 
I 
H 
O
O1 
Dmin
Dmax
I
α
 * Kích th−ớc M và K: 
 Kích th−ớc M có gốc kích th−ớc là mặt 
phẳng đối xứng của khối V hay là điểm O. 
 Kích th−ớc H có gốc kích th−ớc là Ox 
hay là điểm O. 
 Chi tiết trụ có dung sai δD khi gá lên 
khối V sẽ có đ−ờng tâm xê dịch theo mặt 
phẳng đối xứng của khối V hay tại mặt 
cắt đang vẽ là đoạn OO1. 
 Ta có: IOIOOO 11 −= 
với, 
2
sin.2
D
IO max1 α= 
2
sin.2
D
IO minα= 
 Do vậy, 
D.
2
sin.2
1
2
sin.2
DD
OO minmax1 δα=α
−= 
Sai số chuẩn của kích th−ớc M là l−ợng dịch chuyển của gốc kích th−ớc 1OO 
chiếu theo ph−ơng Ox: 
( ) 090cos.OOOxOOchM 011c ===ε
Sai số chuẩn của kích th−ớc K là l−ợng dịch chuyển của gốc kích th−ớc 1OO 
chiếu theo ph−ơng Oy: 
( ) D.
2
sin.2
1
0cos.OOOy
OOchK 011c δα===ε 
 * Kích th−ớc H: 
 Ta lập chuỗi kích th−ớc công nghệ, bắt đầu từ mặt 
gia công (tâm lỗ Od) đến chuẩn định vị (I); từ chuẩn định 
vị đến gốc kích th−ớc (R) rồi trở về mặt gia công. H 
C
on
st
Od 
I 
R Ta có: IRIOH d −= 
Mặt khác, OROIIR −= 
2
D
2
sin.2
D −α= 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
50
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
−α= 1
2
sin
1
.
2
D
IR 
 Do vậy, 
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
−α−= 1
2
sin
1
.
2
D
ConstH 
 Vậy, sai số chuẩn của kích th−ớc H là: 
 ( )
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
−α
δ=
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
−α
δ−=ε 1
2
sin
1
2
D
1
2
sin
1
2
D
0Hc 
Ví dụ 2: Tính sai số chuẩn của các kích th−ớc A, B, d khi gia công trục trên 
máy tiện. Chi tiết đ−ợc gá trên 2 mũi tâm. 
 Ta thấy, kích th−ớc d có gốc kích 
th−ớc (đ−ờng nối 2 mũi tâm) không 
đổi. Do vậy, kích th−ớc d có sai số 
chuẩn bằng 0. 
α Dδ
D
A
B
d
α 
Dmin
Dmax
Bmax
Amin
Bmin
Amax
∆
 Vì đ−ờng kính D của lỗ tâm tr−ớc 
khi gia công có dung sai là δD, do vậy 
khi ta gá chi tiết lên 2 mũi tâm để gia 
công thì các kích th−ớc A, B sẽ có gốc 
kích th−ớc (mặt đầu chi tiết) bị dịch 
chuyển một đoạn ∆ theo ph−ơng ngang. 
 Ta có: 
2
tg.2
D
2
tg.2
D
2
tg.2
D minmax
α
δ=α−α=∆ 
 Nh− vậy, sai số chuẩn của các kích 
th−ớc A và B sẽ là: 
( ) ( )
2
tg.2
D
BA cc α
δ=∆=ε=ε 
 * Nếu mũi tâm tr−ớc mà là mũi tâm 
mềm thì các kích th−ớc A và B sẽ có 
sai số chuẩn εc = 0 bởi vì mũi tâm mềm 
sẽ tự điều chỉnh sai lệch chiều sâu lỗ tâm ứng với từng chi tiết, do đó vị trí của mặt 
đầu bên trái chi tiết không thay đổi so với dụng cụ cắt đã chỉnh. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
51
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 Ví dụ 3: Tính sai số chuẩn của các kích th−ớc C, A theo sơ đồ phay rãnh có 
kích th−ớc B nh− hình d−ới. Gia công theo ph−ơng pháp tự động đạt kích th−ớc. 
H
δ H
C 
K
XJ
B A
W
L δL
β
G
 * Kích th−ớc C: 
 Ta thấy khâu 
G là khâu cố định 
(vì gia công theo 
ph−ơng pháp tự 
động đạt kích 
th−ớc); khâu H là 
C
G
H
khâu biến động. Do vậy, sai số 
chuẩn của kích th−ớc C là: 
 C = H - G 
 HH.
H
C
c δ=δ∂
∂=ε 
 * Kích th−ớc A: 
 Ta lập chuỗi kích th−ớc A: 
 Ta thấy rằng, khâu J là khâu cố định (vì gia 
công theo ph−ơng pháp tự động đạt kích 
th−ớc); khâu X là khâu biến động. 
A
J X 
 Ta có: A = J + X = J + (H - K).cotgβ 
(trong đó, K = const vì khoảng cách giữa đồ gá) 
 Vậy, sai số chuẩn của kích th−ớc A là: 
( ) βδ=ε gcot.HAc 
 Ví dụ 4: Phay rãnh b trên chi tiết hình trụ theo ph−ơng pháp gia công tự động 
đạt kích th−ớc. Chi tiết đ−ợc định vị trên một mặt phẳng ngang và mặt phẳng nghiêng 
một góc α; kẹp chặt bằng lực W có ph−ơng là đ−ờng phân giác của góc α. Tính sai số 
chuẩn các kích th−ớc H1, H2, H3 và độ không đối xứng của rãnh b và đ−ờng kính D. 
 * Kích th−ớc H1: 
H1 
W
b
H2
H3 
α D δD
O
y Ta nhận thấy, H1 có gốc kích th−ớc là O. 
Cũng giống nh− tr−ờng hợp khi định vị trên 
khối V, gốc kích th−ớc O cũng dịch chuyển 
một đoạn là 
2
sin.2
D
OO1 α
δ= nh−ng ph−ơng 
dịch chuyển là ph−ơng theo đ−ờng phân 
giác của góc α. 
 Vậy, ta có đ−ợc sai số chuẩn của kích th−ớc H1 là: 
 ( )
2
D
2
sin.OOOy
OOchH 111c
δ=α==ε 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
52
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 * Kích th−ớc H2: 
 Ta nhận thấy, kích th−ớc H2 có gốc kích th−ớc trùng với chuẩn định vị nên sai số 
chuẩn của nó là bằng 0: εc (H2) = 0. 
 * Kích th−ớc H3: 
 Ta lập chuỗi kích th−ớc của H3. 
H2
H3 
D δD
 Ta thấy rằng, khâu D là khâu biến động, khâu H2 là khâu 
cố định (vì đ−ợc gia công theo ph−ơng pháp tự động đạt kích 
th−ớc). Do vậy, ta có sai số chuẩn của kích th−ớc H3 là: 
 H3 = D – H2
 εc (H3) = δD 
 * Độ không đối xứng của rãnh b và đ−ờng kính D: 
 Ta thấy rằng, vì gia công bằng ph−ơng pháp tự động dạt kích th−ớc do đó, đ−ờng 
tâm của rãnh b sẽ không đổi. Đ−ờng kính D có dung sai là δD, do vậy, khi kích th−ớc 
D thay đổi trong phạm vi dung sai thì lúc gá chi tiết để gia công thì đ−ờng tâm đứng 
của nó sẽ bị dịch chuyển đi một đoạn ∆ theo ph−ơng ngang: 
2
gcot.
2
D
2
cos.OO1
αδ=α=∆ 
 Vậy, độ không đối xứng là: 
2
gcot.
4
D
2
e
αδ=∆= 
4.5- các nguyên tắc chọn chuẩn 
 Khi chọn chuẩn để gia công, ta phải xác định chuẩn cho nguyên công đầu tiên 
và chuẩn cho nguyên công tiếp theo. Thông th−ờng, chuẩn dùng cho nguyên công đầu 
tiên là chuẩn thô, còn chuẩn dùng trong các nguyên công tiếp theo là chuẩn tinh. 
 Mục đích của việc chọn chuẩn là để bảo đảm : 
 - Chất l−ợng của chi tiết trong quá trình gia công. 
 - Nâng cao năng suất và giảm giá thành. 
 4.5.1- Nguyên tắc chọn chuẩn thô 
 Chuẩn thô th−ờng đ−ợc dùng trong ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia 
công cơ. Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đối với quá trình công nghệ, nó 
có ảnh h−ởng đến các nguyên công tiếp theo và độ chính xác gia công của chi tiết. 
 Khi chọn chuẩn thô phải chú ý hai yêu cầu: 
 - Phân phối đủ l−ợng d− cho các bề mặt gia công. 
 - Bảo đảm độ chính xác cần thiết về vị trí t−ơng quan giữa các bề mặt 
không gia công và các bề mặt sắp gia công. 
 Dựa vào các yêu cầu trên, ng−ời ta đ−a ra 5 nguyên tắc khi chọn chuẩn thô: 
c Nếu chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt 
đó làm chuẩn thô, vì nh− vậy sẽ làm cho sự thay đổi vị trí t−ơng quan giữa bề mặt gia 
công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
53
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 Ví dụ: Hình bên là chi tiết có các bề mặt B, 
C, D đ−ợc gia công, duy nhất chỉ có bề mặt A 
là không gia công. Ta chọn bề mặt A làm 
chuẩn thô để gia công các mặt B, C, D để đảm 
bảo độ đồng tâm với A. 
A
B 
D
C
d Nếu có một số bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công 
nào có yêu cầu độ chính xác về vị trí t−ơng quan cao nhất đối với các bề mặt gia 
công làm chuẩn thô. 
 Ví dụ: Khi gia 
công lỗ biên, nên lấy 
mặt A làm chuẩn thô 
để đảm bảo lỗ có bề 
dày đều nhau vì yêu 
cầu về vị trí t−ơng 
quan giữa tâm lỗ với 
mặt A cao hơn đối 
với mặt B. 
A
B
e Nếu tất cả các bề mặt phải gia công, nên chọn mặt nào có l−ợng d− nhỏ, đều 
làm chuẩn thô. 
f Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô t−ơng đối bằng phẳng, không có 
bavia,đậu ngót, đậu rót hoặc quá gồ ghề. 
g Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong cả quá trình gia công. 
M
DA DB DC
 Ví dụ: Từ phôi thép cán ban đầu, để 
gia công đ−ợc DA, DB, DC ta có thể chọn 
chuẩn thô nh− sau: 
 - Nguyên công 1: Gá phôi lên mâm 
cặp máy tiện bằng mặt M, gia công DC. 
 - Nguyên công 2: Trở đầu, gá phôi 
lên mâm cặp bằng mặt M, gia công DA. 
 Lúc này trục gia công ra sẽ có độ không đồng tâm giữa DC và DA vì đã dùng 
chuẩn thô cho hai nguyên công. 
 Để đảm bảo gia công chính xác, ta phải làm nh− sau: 
 - Nguyên công 1: Gá phôi lên mâm cặp máy tiện bằng mặt M, tiện một 
đoạn ngắn trên mặt ngoài, khoả đầu, khoan tâm đầu C, gia công DC. 
- Nguyên công 2: Chọn chuẩn tinh là một đoạn bề mặt ngoài vừa tiện ở 
nguyên công 1, khoả đầu, khoan tâm đầu A, gia công DA. 
 - Nguyên công 3: Gá đầu DA (hoặc DC) lên mâm cặp, đầu kia chống tâm 
để gia công tiếp mặt DB. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
54
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 4.5.2- Nguyên tắc chọn chuẩn tinh 
 Khi chọn chuẩn tinh, ng−ời ta cũng đ−a ra 5 nguyên tắc sau: 
 c Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, khi đó chi tiết lúc gia công 
sẽ có vị trí t−ơng tự lúc làm việc. Vấn đề này rất quan trọng khi gia công tinh. 
 Ví dụ: Khi gia công răng của bánh răng, chuẩn tinh đ−ợc chọn là bề mặt lỗ của 
bánh răng, chuẩn tinh này cũng là chuẩn tinh chính vì sau này nó sẽ đ−ợc lắp với trục. 
d Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích th−ớc để sai số chọn chuẩn 
bằng 0. 
 e Chọn chuẩn sao cho khi gia công, chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực 
kẹp. Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị. 
f Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng. 
g Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, tức là trong nhiều lần cũng chỉ dùng một 
chuẩn để thực hiện các nguyên công của cả quá trình công nghệ, vì khi thay đổi chuẩn 
sẽ sinh ra sai số tích lũy ở những lần gá sau. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
55