Trả lời trực tiếp: Chốt định vị nhận nhiệm vụ giữ đúng vị trí tương đối giữa hai chi tiết, còn bu lông nhận nhiệm vụ giữ chặt. Chốt trụ định vị bằng lắp chặt vào lỗ đã doa; chốt côn định vị bằng mặt côn tự khít, nên tháo lắp nhiều lần vẫn về đúng chỗ cũ.
Nội dung thuộc chuyên trang Thiết kế & chế tạo máy của cokhi.net, cụm Chi tiết máy — ở góc nguyên lý định vị, không đánh giá sản phẩm chốt của nhà cung cấp nào.
Vì sao bu lông không định vị được?
Lỗ bắt bu lông luôn có khe hở so với thân bu lông — nếu không thì không lắp nổi, vì sai lệch vị trí giữa các lỗ luôn tồn tại. Chính khe hở đó cho phép hai chi tiết xê dịch trong một phạm vi nhỏ trước khi siết.
Hệ quả: siết chặt không có nghĩa là đúng vị trí. Mối ghép bu lông giữ hai chi tiết bằng ma sát sinh ra từ lực căng ban đầu, theo cơ chế trình bày ở bài cơ học mối ghép ren. Ma sát giữ được chừng nào lực căng còn đủ; khi lực siết giảm hoặc có tải ngang lớn, hai chi tiết trượt tương đối và vị trí thay đổi mà bu lông vẫn chặt.
Vì vậy cụm chi tiết cần lặp lại vị trí — nắp hộp giảm tốc, thân máy với bệ trượt, đồ gá với bàn máy — được tách vai rõ ràng: chốt lo vị trí, bu lông lo lực kẹp. Đây cũng chính là nguyên tắc khống chế bậc tự do trình bày ở bài đồ gá gia công CNC: nguyên lý 3-2-1.
Chốt trụ và chốt côn khác nhau ở đâu?
| Chốt trụ | Chốt côn | |
|---|---|---|
| Cách ăn vào lỗ | Lắp chặt theo đường kính, lỗ phải doa | Mặt côn tự khít khi đóng vào, tự bù mòn nhẹ |
| Tháo lắp nhiều lần | Lỗ rộng dần, độ chặt giảm theo số lần | Vẫn khít vì chốt tụt sâu thêm một chút |
| Yêu cầu gia công lỗ | Doa đúng cấp dung sai, hai chi tiết phải doa khi đã ghép | Doa côn bằng dao doa côn, khó hơn |
| Tháo ra | Cần đẩy hoặc rút, dễ kẹt | Đẩy từ đầu nhỏ, thường dễ hơn |
| Hay dùng ở | Cụm ít tháo, sản lượng lớn | Cụm phải tháo lắp định kỳ mà vẫn cần lặp lại vị trí |
Bảng nêu quan hệ hình học – khả năng lặp lại vị trí – yêu cầu gia công; bảng không nêu trị số dung sai lắp ghép hay độ côn, vì các trị số này lấy theo cấp chính xác yêu cầu của từng cụm — cách đọc cấp dung sai trình bày ở bài cấp chính xác IT01–IT18 và bảng kiểu lắp ở bài dung sai lắp ghép trục – lỗ.
Vì sao hai lỗ chốt phải doa khi hai chi tiết đã ghép với nhau?
Nếu doa lỗ chốt riêng từng chi tiết rồi mới ghép, sai lệch vị trí của hai lỗ cộng lại. Hai lỗ không đồng tâm thì chốt hoặc không vào được, hoặc vào được nhưng kéo hai chi tiết lệch đi — tức chốt trở thành nguồn sai lệch thay vì nguồn chính xác.
Cách làm đúng: ghép hai chi tiết ở đúng vị trí mong muốn, kẹp chặt bằng bu lông, rồi khoan và doa xuyên qua cả hai trong một lần gá. Khi đó hai lỗ đồng tâm theo định nghĩa, vì chúng được tạo ra cùng lúc. Đây là lý do bản vẽ thường ghi chú "khoan doa khi lắp" cho lỗ chốt — một yêu cầu công nghệ, không phải chú thích thừa. Cùng loại thông tin cần ghi rõ trên bản vẽ trước khi đưa gia công liệt kê ở bài chuẩn bị bản vẽ kỹ thuật gửi RFQ.
Bố trí mấy chốt và đặt ở đâu?
Hai chốt là đủ, và đủ theo nghĩa hình học: một chốt khóa dịch chuyển theo hai phương trong mặt phẳng nhưng vẫn cho xoay quanh nó; chốt thứ hai khóa nốt chuyển động xoay. Chốt thứ ba không thêm thông tin định vị mà chỉ thêm ràng buộc thừa — nếu ba lỗ không đồng thời đúng, cụm bị kéo méo. Đây chính là hiện tượng siêu định vị đã nêu trong nguyên lý đồ gá.
Về vị trí: đặt hai chốt càng xa nhau càng tốt. Sai lệch góc gây ra bởi khe hở của chốt tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai chốt, nên hai chốt sát nhau cho khả năng chống xoay kém. Nguyên tắc "khoảng cách chuẩn càng lớn, sai lệch góc càng nhỏ" giống hệt cách chọn chuẩn đo trong dung sai hướng, xem bài nhóm dung sai hướng GD&T.
Câu hỏi thường gặp
Thay chốt định vị bằng bu lông tinh chỉnh được không? Bu lông thân tinh chế lắp sát lỗ có thể vừa kẹp vừa định vị, nhưng phải chấp nhận yêu cầu gia công lỗ khắt khe như lỗ chốt. Khi đó nó không còn rẻ hơn phương án tách vai, và mất luôn ưu điểm của bu lông thường là dung thứ sai lệch vị trí lỗ.
Chốt bị lỏng sau nhiều lần tháo lắp thì xử thế nào? Với chốt trụ, cách thường dùng là doa lại lỗ lên cỡ lớn hơn rồi thay chốt cùng cỡ mới — chấp nhận rằng đây là sửa chữa có giới hạn số lần. Cụm phải tháo lắp thường xuyên thì ngay từ đầu nên chọn chốt côn, đúng lý do nêu ở bảng trên.
Chốt định vị có chịu được lực cắt ngang không? Có chịu, nhưng đừng thiết kế để nó chịu. Khi bu lông đủ lực siết, tải ngang do ma sát gánh; chốt chỉ gánh phần dư. Nếu chốt phải gánh toàn bộ tải ngang thì mối ghép đã mất lực siết — và đó mới là sự cố cần xử, chứ không phải chốt yếu.