Dung sai biên dạng (profile) — gồm biên dạng đường (profile of a line) và biên dạng mặt (profile of a surface) — là nhóm ký hiệu GD&T linh hoạt nhất trong 14 ký hiệu đã liệt kê ở GD&T tổng quan, dùng để kiểm soát hình học tự do (biên dạng cong bất kỳ) mà các ký hiệu hình dạng cơ bản (thẳng, phẳng, tròn, trụ) không mô tả được.
Nguyên lý: bù theo pháp tuyến biên dạng danh nghĩa
Vùng dung sai biên dạng được tạo bằng cách dịch chuyển mỗi điểm trên biên dạng danh nghĩa (biên dạng lý tưởng lấy từ mô hình CAD) một khoảng bằng nhau theo hướng vuông góc (pháp tuyến) với biên dạng tại điểm đó — tạo thành một dải bao quanh toàn bộ đường/mặt cong, độ rộng dải chính là giá trị dung sai ghi trong khung kiểm soát.
Biên dạng đường và biên dạng mặt
- Biên dạng đường (profile of a line): dung sai hai chiều, áp dụng cho các đường biên dạng tại từng mặt cắt riêng lẻ — tương tự cách độ tròn chỉ đánh giá từng mặt cắt của chi tiết trụ.
- Biên dạng mặt (profile of a surface): dung sai ba chiều, áp dụng cho toàn bộ bề mặt cong — kiểm soát chặt hơn vì đánh giá đồng thời mọi điểm trên mặt, không chỉ từng mặt cắt.
Vùng dung sai đối xứng (bilateral) và lệch một phía (unilateral)
Mặc định, vùng dung sai biên dạng là đối xứng hai phía (bilateral) — một nửa độ rộng nằm ngoài biên dạng danh nghĩa, một nửa nằm trong. Khi cần vùng dung sai lệch hẳn về một phía (ví dụ chỉ cho phép vật liệu dư ra ngoài, không cho phép thiếu vào trong), bản vẽ dùng ký hiệu bổ sung để chỉ định vùng lệch một phía (unilateral) hoặc phân bố không đều (unequally disposed) — khi đó độ rộng dung sai được chia không đều hoặc dồn hẳn về một phía biên dạng danh nghĩa.
Có hay không cần chuẩn tham chiếu
Khác với hầu hết dung sai hướng/vị trí (luôn bắt buộc có chuẩn), dung sai biên dạng có thể dùng có hoặc không có chuẩn tham chiếu tùy mục đích: nếu chỉ cần kiểm soát hình dạng biên dạng tại từng mặt cắt độc lập (không quan tâm vị trí/hướng so với đặc tính khác), có thể bỏ qua chuẩn. Khi cần khóa cả vị trí và hướng của biên dạng so với phần còn lại của chi tiết, bắt buộc phải ghi chuẩn tham chiếu — tương tự cách hệ chuẩn A-B-C hoạt động ở các dung sai khác.
Ứng dụng thực tế
Dung sai biên dạng phổ biến cho biên dạng cam, cánh tuabin, khuôn dập có hình dạng tự do phức tạp, hoặc bất kỳ bề mặt cong nào không thể mô tả bằng các nguyên hình học cơ bản (mặt phẳng, hình trụ, hình côn).
Thuật ngữ
- Biên dạng danh nghĩa (nominal profile/true profile): hình học lý tưởng lấy từ mô hình CAD, dùng làm chuẩn xác định vùng dung sai biên dạng.
- Pháp tuyến (normal direction): hướng vuông góc với biên dạng tại một điểm, dùng để dịch chuyển tạo vùng dung sai.
Tài liệu tham khảo
- GD&T Basics, Profile of a Surface – Unilateral vs. Bilateral: https://www.gdandtbasics.com/profile-of-a-surface-unilateral-vs-bilateral/