Dung sai là gì? Cách đọc dung sai và hệ thống lắp ghép ISO 286

Trong gia công cơ khí, không có chi tiết nào được chế tạo chính xác tuyệt đối theo kích thước danh nghĩa. Vì vậy người thiết kế phải quy định một khoảng cho phép sai lệch, gọi là dung sai. Hiểu đúng dung sai giúp bạn đọc bản vẽ, chọn dụng cụ đo phù hợp và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Bài viết này giải thích dung sai là gì, cách đọc dung sai trên bản vẽ, hệ thống lắp ghép ISO 286 và cách kiểm tra dung sai bằng thiết bị đo.

Dung sai là gì?

Dung sai (tolerance) là khoảng chênh lệch cho phép giữa kích thước lớn nhất và kích thước nhỏ nhất của một chi tiết. Nói cách khác, đó là mức sai lệch mà chi tiết vẫn được chấp nhận là đạt yêu cầu.

Một kích thước có dung sai gồm ba thành phần:

• Kích thước danh nghĩa (nominal size): kích thước lý thuyết ghi trên bản vẽ, ví dụ 50 mm.
• Sai lệch trên (upper deviation): chênh lệch giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa.
• Sai lệch dưới (lower deviation): chênh lệch giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa.

Giá trị dung sai (ký hiệu T) chính bằng hiệu của kích thước giới hạn lớn nhất trừ kích thước giới hạn nhỏ nhất. Ví dụ, chi tiết ghi 50 +0,025 / 0 nghĩa là kích thước được phép nằm trong khoảng từ 50,000 mm đến 50,025 mm, dung sai bằng 0,025 mm.

Cách đọc dung sai trên bản vẽ kỹ thuật

Dung sai thường được thể hiện theo ba cách phổ biến:

• Dung sai đối xứng: dạng ± , ví dụ 20 ± 0,1 (từ 19,9 đến 20,1 mm). Thường dùng cho kích thước không lắp ghép.
• Dung sai một phía hoặc hai phía không đối xứng: ví dụ 30 +0,03 / +0,01 , nghĩa là kích thước nằm trong khoảng 30,01 đến 30,03 mm.
• Ký hiệu lắp ghép ISO: ví dụ 25H7 hoặc 25g6. Chữ cái và số này mã hóa vị trí và cấp chính xác của miền dung sai theo tiêu chuẩn ISO 286.

Trong ký hiệu như 25H7: số 25 là kích thước danh nghĩa, chữ cái (H cho lỗ, các chữ thường như g, h, f cho trục) xác định vị trí miền dung sai so với đường không, và con số (7) là cấp dung sai tiêu chuẩn IT.

Hệ thống lắp ghép ISO 286

Khi hai chi tiết lắp vào nhau (ví dụ trục và lỗ), quan hệ giữa dung sai của chúng tạo ra ba kiểu lắp ghép:

Hệ thống ISO 286 có hai cơ sở: hệ lỗ cơ sở (ưu tiên dùng, lỗ cố định H và thay đổi dung sai trục) và hệ trục cơ sở (trục cố định h). Trong sản xuất cơ khí, hệ lỗ cơ sở phổ biến hơn vì gia công lỗ khó điều chỉnh hơn trục.

Cấp chính xác dung sai (IT)

Tiêu chuẩn ISO 286 chia độ chính xác thành 20 cấp, từ IT01, IT0, IT1 đến IT18. Cấp số càng nhỏ thì dung sai càng hẹp, độ chính xác càng cao:

• IT01 đến IT4: độ chính xác rất cao, dùng cho căn mẫu, dưỡng chuẩn, chi tiết đo lường.
• IT5 đến IT11: dùng cho chi tiết lắp ghép trong máy móc cơ khí thông thường.
• IT12 đến IT18: dung sai rộng, dùng cho kích thước thô, chi tiết không lắp ghép.

Cách kiểm tra dung sai bằng thiết bị đo

Để xác nhận chi tiết có nằm trong dung sai hay không, cần chọn dụng cụ đo có độ phân giải và độ chính xác phù hợp. Nguyên tắc chung là độ phân giải của thiết bị nên nhỏ hơn khoảng một phần mười giá trị dung sai cần kiểm.

• Với dung sai rộng (trên 0,1 mm): dùng thước kẹp điện tử hoặc cơ khí, độ phân giải 0,01 mm.
• Với dung sai trung bình đến hẹp (0,01 đến 0,1 mm): dùng panme đo ngoài độ phân giải 0,001 mm, hoặc đồng hồ so kết hợp đồ gá.
• Với dung sai rất hẹp hoặc cần chuẩn gốc: dùng bộ căn mẫu và dưỡng kiểm để thiết lập, so sánh.
• Với chi tiết phức tạp, nhiều kích thước: dùng máy đo tọa độ 3 chiều (CMM).

Lưu ý quan trọng: thiết bị đo cũng cần được hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo kết quả kiểm tra dung sai đáng tin cậy. Bạn có thể tham khảo thêm bài Sai số hệ thống trong đo lường công nghiệp.

Kết luận

Dung sai là ngôn ngữ chung giúp người thiết kế và người gia công hiểu nhau về mức sai lệch cho phép. Đọc đúng dung sai và chọn đúng dụng cụ đo là hai yếu tố quyết định chất lượng chi tiết cơ khí. MEB cung cấp đầy đủ thiết bị đo kiểm từ thước kẹp, panme, đồng hồ so đến căn mẫu và máy đo CMM, kèm dịch vụ hiệu chuẩn đạt chuẩn VILAS 1230. Liên hệ MEB để được tư vấn chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu dung sai của bạn.