Biết tượng: 
ĐỊNH NGHĨA
Vị trí đúng: Là tọa độ chính xác của tính năng tại điểm trung tâm của tính năng đó.
Theo ASME Y14.5: Dung sai vị trí chỉ định độ lệch cho phép so với vị trí danh nghĩa của các tính năng trên một bộ phận
XEM BÀI VIẾT TÓM LƯỢC VỀ ASME Y14.5
Dung sai vị trí: Dung sai vị trí là một phương pháp xác định độ lệch cho phép so với vị trí danh nghĩa của một tính năng trên một bộ phận. Nó được sử dụng khi vị trí của tính năng quan trọng đối với chức năng của bộ phận. Dung sai vị trí có thể được áp dụng cho các đối tượng có kích thước hoặc đối tượng chuẩn và nó có thể được xác định là kích thước cơ bản (basic dimension) hoặc mốc tham chiếu chuẩn (datum feature).
Các nguyên tắc cơ bản về dung sai vị trí
Nguyên tắc: I: bao gồm khái niệm “Vị trí đúng”, là vị trí chính xác của điểm trung tâm của tính năng và “Vùng dung sai”, là khu vực mà điểm trung tâm của tính năng phải nằm trong đó. Vùng dung sai được xác định bởi một ranh giới hình trụ, kích thước của nó được xác định bởi dung sai vị trí đã chỉ định. Dung sai vị trí có thể được chỉ định dưới dạng kích thước cơ bản hoặc dưới dạng tính năng chuẩn.
Nguyên tắc: II: cũng bao gồm việc sử dụng khung kiểm soát tính năng (FCF) để chỉ định dung sai vị trí. FCF bao gồm một ký hiệu đại diện cho loại dung sai, giá trị dung sai và tham chiếu mốc để thiết lập hướng và vị trí của vùng dung sai. Giá trị dung sai có thể được chỉ định là dung sai cộng/trừ hoặc đường kính hoặc bán kính.
Dung sai vị trí là một trong những ký hiệu hữu ích nhất và phức tạp nhất trong GD&T. Hai phương pháp sử dụng Vị trí được thảo luận trên trang này sẽ là RFS(Regardless of Feature Size) và trong điều kiện vật liệu (Điều kiện vật liệu tối đa- MMC hoặc Điều kiện vật chất tối thiểu – LMC). Và vì đây là một khái niệm hữu ích nên chúng tôi sẽ tiếp tục bổ sung nội dung và ví dụ cho những cách sử dụng khác của biểu tượng nhỏ tiện lợi này trong những bài viết tới.
Ứng dụng:
Dung sai vị trí có thể được áp dụng cho bất kỳ đối tượng nào có kích thước (Đối tượng có kích thước vật lý như lỗ, khe, trùm, mấu hoặc hình cầu) và kiểm soát các phần tử trung tâm của các đối tượng kích thước này. Xem các yếu tố trung tâm ở trên của một lỗ, khe và hình cầu. Việc định vị các bề mặt sẽ được kiểm soát thông qua Profile. Vị trí có thể được sử dụng với Điều kiện Vật liệu Tối đa (MMC), Điều kiện Vật liệu Tối thiểu (LMC), dung sai dự kiến (Projected Tolerance Zone) và các mặt phẳng tiếp tuyến.
Trong hình ảnh bên dưới, bạn có thể thấy cách một lỗ được thể hiện bằng ký hiệu dung sai vị trí và các thông số của nó. Tuy nhiên, điều này cũng có thể được áp dụng cho bất kỳ tính năng nào có kích thước cần dung sai vị trí, chẳng hạn như chốt, trùm hoặc thậm chí là rãnh then,vv… Khi bạn có một lỗ trên một bộ phận chẳng hạn như mẫu bu lông, vị trí thực thường được gọi ra. Nó có thể được sử dụng ở hầu hết mọi nơi để thể hiện bất kỳ đặc điểm nào về kích thước.
Vị trí theo trục, điểm hoặc mặt phẳng xác định mức độ biến đổi (có thể hiểu là mức độ sai, khác) của một đối tượng địa lý so với một vị trí thực sự chính xác được chỉ định. Một lần nữa, Vị trí đúng là vị trí hoàn hảo chính xác của đối tượng địa lý, được định vị và định hướng theo khung tham chiếu chuẩn bằng cách sử dụng Kích thước cơ bản (kích thước được thể hiện trên bản vẽ).
Vùng dung sai vị trí
Dung sai là vùng dung sai 3 chiều bao quanh vị trí thực. Khi chỉ định dung sai vị trí, các mốc tính năng được tham chiếu trong khung điều khiển đối tượng. Điều này có nghĩa là bạn sẽ có một điểm chính xác tại đó vị trí phải so với khung tham chiếu chuẩn và dung sai của bạn sẽ xác định khoảng cách mà bạn có thể đạt được so với điểm này. Vị trí thường được tham chiếu nhiều nhất bằng hai hoặc ba đối tượng chuẩn để xác định chính xác vị trí và định hướng vị trí thực. Nếu tính năng của kích thước là tính năng hình trụ, chẳng hạn như lỗ trên một bộ phận, thì giá trị kích thước trong khung điều khiển tính năng được đặt trước ký hiệu đường kính để biểu thị vùng dung sai hình tròn hoặc hình trụ.
Vùng dung sai hình trụ sẽ mở rộng theo độ dày của bộ phận nếu đây là một lỗ. Toàn bộ trục, mặt phẳng giữa hoặc điểm của đối tượng cần phải nằm trong vùng dung sai này.
Để đo hoặc kiểm tra tính năng liên quan đến điều khiển vị trí, các phép đo X và Y có thể được thực hiện đối với đối tượng đối với các đối tượng chuẩn được gọi trong khung điều khiển đối tượng. Các phép đo này có thể nhanh chóng được chuyển đổi thành độ lệch đường kính tổng. Nếu độ lệch đường kính của bạn nhỏ hơn dung sai được chỉ định thì tính năng này sẽ vượt qua. Hãy nhớ rằng, để nắm bắt được độ lệch hướng, cần phải thực hiện nhiều phép đo dọc theo “độ sâu” của lỗ hoặc đặc điểm
Để đo hoặc kiểm tra tính năng liên quan đến điều khiển vị trí, các phép đo X và Y có thể được thực hiện đối với đối tượng đối với các đối tượng chuẩn được gọi trong khung điều khiển đối tượng. Các phép đo này có thể nhanh chóng được chuyển đổi thành độ lệch đường kính tổng. Nếu độ lệch đường kính của bạn nhỏ hơn dung sai được chỉ định thì tính năng này sẽ đạt – Pass. Hãy nhớ rằng, để nắm bắt được độ lệch hướng, cần phải thực hiện nhiều phép đo dọc theo “độ sâu” của lỗ hoặc đối tượng địa lý.
Đối với ví dụ trên, lỗ được đo có độ sai lệch 0,003” ở X và 0,002” ở Y. Sử dụng công thức như trên, độ lệch đường kính được tính là 0,007”. Dung sai vị trí cho phép theo bản vẽ là 0,008” nên bộ phận này đáp ứng thông số kỹ thuật và có thể được thông qua – đạt tiêu chuẩn
Định vị bằng cách sử dụng công cụ sửa đổi điều kiện vật liệu (MMC/LMC)
Công cụ sửa đổi vật liệu giúp người thiết kế mô tả rõ ràng hơn những gì có thể chấp nhận được về mặt kích thước bằng cách cung cấp cái nhìn sâu sắc về dung sai bổ sung do sự hiện diện hay vắng mặt của vật liệu trên một bộ phận hoặc tính năng.
Công cụ sửa đổi vật liệu cung cấp một trong ba chú thích mô tả liệu một tính năng có chứa lượng vật liệu tối đa hay tối thiểu khi được chế tạo hay không, do đó ảnh hưởng đến dung sai tổng thể của tính năng đó.
MMC – Maximum Material Condition (Điều kiện vật liệu tối đa)
LMC – Least Material Condition(Điều kiện vật liệu tối thiểu)
RFS – Regardless of Feature of Size (cái này có thể hiểu là Mặc định)
Nếu bạn chỉ định điều khiển bằng MMC, điều đó sẽ cho phép dung sai vị trí phụ thuộc vào kích thước của tính năng. Bạn sẽ thấy vị trí được gọi bằng MMC rất phổ biến trong các mẫu bu lông có khe hở trong đó vị trí của tất cả các bu lông phụ thuộc vào kích thước của lỗ hở. LMC có vị trí ít phổ biến hơn một chút nhưng thường được sử dụng khi muốn kiểm soát độ dày thành tối thiểu.
Vị trí được sử dụng với Điều kiện Vật liệu Tối đa sẽ trở thành một điều khiển rất hữu ích. Vị trí khi kết hợp với dung sai kích thước của tính năng đó có thể kiểm soát tất cả vị trí, hướng, hình thức và kích thước của tính năng cùng một lúc. Vị trí MMC rất hữu ích cho việc tạo các thước đo chức năng có thể được sử dụng để nhanh chóng chèn vào bộ phận xem liệu mọi thứ có nằm trong thông số kỹ thuật hay không. Mặc dù dung sai vị trí tự nó kiểm soát khoảng cách từ vị trí đúng, tính năng đó có thể là kích thước bất kỳ (hoặc có thể hiểu là kích thước mặc định) của tính năng, nhưng vị trí kết hợp với MMC sẽ đặt kích thước tối thiểu và vị trí vị trí của lỗ để duy trì khả năng kiểm soát chức năng. Nó cho phép vị trí của bộ phận phụ thuộc vào kích thước thực tế của đối tượng. Nó thực hiện điều này bằng cách cho phép thêm dung sai bổ sung vào bộ phận. Khi một bộ phận tiến gần hơn đến MMC, các ràng buộc trở nên chặt chẽ hơn và lỗ phải gần với vị trí của nó hơn. Tuy nhiên, nếu lỗ lớn hơn một chút (nhưng vẫn đảm bảo thông số kỹ thuật), nó có thể lệch khỏi vị trí thực của nó hơn nữa và vẫn cho phép hoạt động bình thường (giống như một bu lông xuyên qua).
Vùng dung sai giống như trên, một hình trụ 3 chiều, có tâm ở vị trí vị trí thực được tham chiếu bởi các bề mặt chuẩn. Vùng dung sai hình trụ sẽ kéo dài theo độ dày của bộ phận và sẽ có đường kính khác nhau tùy thuộc vào mức độ dung sai bổ sung được phép đối với kích thước thực tế của các tính năng.
Bonus Round – Phần bổ sung
Khi sử dụng thước đo chức năng cho Vị trí, bất kỳ sự khác biệt nào giữa kích thước tính năng thực tế so với điều kiện vật liệu tối đa sẽ là dung sai bổ sung. Dung sai bổ sung cho vị trí sau đó sẽ tăng lên khi bộ phận đó tiến gần đến LMC hơn. Mục tiêu của chú thích tình trạng vật liệu tối đa là đảm bảo rằng khi bộ phận có dung sai kém nhất, Vị trí và Kích thước của lỗ/chốt sẽ luôn khớp với nhau.
Ví dụ: nếu bạn có kích thước lỗ lớn nhưng vẫn nằm trong phạm vi dung sai (gần với LMC hơn), bạn sẽ tạo ra nhiều dung sai bổ sung hơn cho chính mình khi làm cho dung sai vị trí lớn hơn. Bây giờ bạn có thể khiến tâm lỗ lệch vị trí nhiều hơn do dung sai bổ sung.
Khi một bộ phận được kiểm tra vị trí theo đặc điểm của đặc tả kích thước, thông thường một thiết bị đo chức năng được sử dụng để đảm bảo rằng toàn bộ đường bao đặc điểm nằm trong đặc điểm kỹ thuật. Về cơ bản, nó đang mô phỏng ranh giới trong trường hợp xấu nhất của các bộ phận giao phối. Nếu bạn có thông số kỹ thuật cho Điều kiện vật chất tối đa thì trạng thái mong muốn là bề mặt của đối tượng sẽ không vượt qua một đường bao chức năng được gọi là điều kiện ảo. Đối với MMC trên lỗ, điều này thường có nghĩa là ranh giới của “trường hợp xấu nhất” vẫn cho phép lắp ráp. Các công thức sau đây được sử dụng để tạo thước đo cho vị trí theo MMC.
Fixed gaging tính năng bên ngoài
Đối với vị trí thực trong MMC của lỗ:
Gage Ø (pin gage) = Min Ø của lỗ (MMC)-Dung sai vị trí thực
Hãy nhớ rằng bạn càng ở xa MMC khi nó được tham chiếu trong khung điều khiển tính năng thì bạn càng được phép bù dung sai nhiều hơn (bonus tolerance). Đối với một lỗ, đường kính càng lớn (gần LMC) thì càng có nhiều khả năng chấp bù dung sai cho vị trí thực.
Đặt vị trí có hoặc không có ký hiệu Ø
Xem thêm cái bài viết vể GD&T: Tại đây
Cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài viết này!
