Dung sai biên dạng (profile) là nhóm ký hiệu GD&T linh hoạt nhất trong 14 ký hiệu đã liệt kê ở GD&T tổng quan, dùng kiểm soát hình học TỰ DO mà ký hiệu cơ bản không mô tả được. Trả lời trực tiếp: có 2 loại — biên dạng ĐƯỜNG (2 chiều, đánh giá từng mặt cắt riêng lẻ) và biên dạng MẶT (3 chiều, toàn bộ bề mặt cong, kiểm soát chặt hơn). Vùng dung sai tạo bằng cách dịch chuyển biên dạng danh nghĩa theo PHÁP TUYẾN — mặc định ĐỐI XỨNG 2 phía (bilateral), có thể chỉ định lệch 1 phía (unilateral) khi cần. Khác với dung sai hướng/vị trí (luôn bắt buộc chuẩn tham chiếu), dung sai biên dạng có thể dùng CÓ hoặc KHÔNG có chuẩn tùy mục đích kiểm soát (chỉ hình dạng độc lập, hay cả vị trí/hướng so với chi tiết khác).
Biên dạng khống chế hình dạng mặt cong tự do, nhưng chỗ chi tiết đó lắp vào cụm vẫn là mối ghép trục – lỗ thông thường và chịu dung sai kích thước lắp ghép riêng.
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).
Bảng biên dạng đường vs biên dạng mặt
| Loại | Chiều | Áp dụng |
|---|---|---|
| Biên dạng đường | 2 chiều | Từng mặt cắt riêng lẻ |
| Biên dạng mặt | 3 chiều | Toàn bộ bề mặt cong, đồng thời |
FAQ
Biên dạng đường và biên dạng mặt khác nhau ở đâu? Biên dạng đường là dung sai 2 chiều áp dụng cho từng mặt cắt riêng lẻ; biên dạng mặt là dung sai 3 chiều áp dụng đồng thời cho toàn bộ bề mặt cong, kiểm soát chặt hơn.
Vùng dung sai biên dạng mặc định là đối xứng hay lệch một phía? Mặc định là đối xứng hai phía (bilateral) — cần ký hiệu bổ sung để chỉ định vùng lệch hẳn một phía (unilateral) khi có yêu cầu riêng, ví dụ chỉ cho phép vật liệu dư ra ngoài.
Dung sai biên dạng có luôn cần chuẩn tham chiếu không? Không — có thể bỏ qua chuẩn nếu chỉ cần kiểm soát hình dạng biên dạng độc lập, nhưng bắt buộc ghi chuẩn tham chiếu nếu cần khóa cả vị trí và hướng của biên dạng so với phần còn lại của chi tiết.
Dung sai biên dạng dùng phổ biến cho loại chi tiết nào? 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 (phẳng, trụ, 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/
Xem thêm trong chủ đề này: Dung sai vị trí (Position) trong GD&T → · Nhóm dung sai độ đảo GD&T → · MMC, LMC, RFS trong GD&T → · Ren ống BSP và NPT → · Quy đổi độ cứng HRC – HB – HV theo bảng chuẩn ASTM E140 →