Bc tn ctm 2022

báo cáo thí nghiệm chế tạo máy của trường đại học bách khoa đà nẵng,báo cáo thí nghiệm chế tạo máy của trường đại học bách khoa đà nẵng, báo cáo thí nghiệm chế tạo máy của trường đại học bách khoa đà nẵng

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

SVTH:

Lớp :

Nhóm:

Đà Nẵng, 2022

Trang 2

BÀI 1: XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM BỀ MẶT 1.1 Mục đích

Nắm vững các chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt trên cơ sở nghiên cứu, khảo sát profin của bề mặt trong một phạm vi hẹp

Hiểu rõ bản chất của từng chỉ tiêu được dùng để đánh gía nhám bề mặt theo tiêu chuẩn TCVN cũng như một số hệ thống tiêu chuẩn quốc tế ISO, các nước khối G7 như DIN (Đức), JIS (Nhật Bản) để có thể hiểu được khi đọc các bản vẽ kỹ thuật cũng như các tài liệu tham khảo

Nắm vững sự hình thành nhám bề mặt trong quá trình gia công cũng như một số chỉ tiêu về nhám bề mặt quan hệ với các yếu tố trong quá trình gia công cắt gọt như: các thông

số hình học của dụng cụ cắt, các thông số chế độ cắt và các yếu tố liên quan với vật liệu cũng như hiện tượng rung động xảy ra trong quá trình gia công

Nắm vững cách vận hành và sử dụng các tính năng, thao tác trong khi đo nhám bề mặt trên máy SJ-310

1.2 Lý thuyết

1.2.1 Một số thuật ngữ và thông số nhám bề mặt

Chiều dài chuẩn đo hay chiều dài mẫu l (Sampling lenth) là chiều dài của phần bề mặt được chọn để đo độ nhám bề mặt, còn gọi là Cut-off value c

Chiều dài đánh giá L (Evaluation length) là chiều dài khoảng đo để đánh giá độ nhám nhằm đạt kết quả đo chính xác nhất, khắc phục một số yếu tố ngẫu nhiên trên bề mặt cần đo, thường gồm 5 khoảng chiều dài mẫu l

Đường trung bình M (Mean line) là đường tham chiếu để đánh giá độ sai lệch profin Đường trung bình của biên dạng nhám thường được xây dựng nhờ bộ lọc tương tự hoặc lọc

số trên đọan chiều dài mẫu

Hình 1: Chiều dài chuẩn và chiều dài đánh giá

Ra - Sai lệch trung bình profin là trung bình số học các giá trị tuyệt đối khoảng cách từ các điểm trên profin đến đường trung bình, đo theo phương pháp tuyến với đường trung bình

1

Trang 3

Hình 2: Độ nhám bề mặt chi tiết

Rz - Chiều cao nhấp nhô: làtrị số trung bình của tổng các giá trị tuyệt đối của chiều cao 5 đỉnh cao nhất và chiều sâu 5 đáy thấp nhất của profin tính trong phạm vi chiều dài chuẩn l

𝑅 =(ℎ + ℎ + ⋯ + ℎ ) + (ℎ + ℎ + ⋯ + ℎ )

5 Trong thực tế, thường đánh giá nhám bề mặt bằng một trong hai chỉ tiêu trên Việc chọn chỉ tiêu nào là tùy thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu của bề mặt Chỉ tiêu

Ra được sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép ta đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có yêu cầu nhám trung bình Với những bề mặt quá nhám hoặc quá bóng thì chỉ tiêu Rz lại cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn Ra .Rz còn được sử dụng với những bề mặt không thể kiểm tra trực tiếp thông số Ra, như những bề mặt kích thước nhỏ hoặc có profin phức tạp

Rmax - Chiều cao nhấp nhô lớn nhất: được tính bằng khoảng cách giữa đỉnh cao nhất của phần lồi và đáy thấp nhất của phần lõm trong chiều dài chuẩn (Hình 2)

Trên cơ sở 3 thông số cơ bản này, người ta còn đưa ra nhiều chỉ tiêu khác với mức độ đánh giá nhám bề mặt một các chính xác hơn theo các tiêu chuẩn JIS, DIN

Rq (JIS2001, ISO1997, ANSI)- Bình phương căn trung bình của nhấp nhô: được tính bằng căn bậc hai của trung bình các bình phương sai lệch (Yi) với đường trung bình trong chiều dài đánh giá

n Yi

Trang 4

Hình 3: Bình phương căn trung bình của nhấp nhô Rq

Rp (JIS2001, ISO1997, ANSI) Rp (ANSI) – Đỉnh cao nhất

Chia chiều dài đánh giá thành những đoạn bằng nhau dựa theo chiều dài chuẩn l Rpi

(Khi chia chiều dài đánh giá thành n=5 đoạn)

Hình 4:Đỉnh cao nhất Rp và Đáy thấp nhất Rv

Rv (JIS2001, ISO1997, ANSI) Rv (ANSI) – Chiều sâu đáy lớn nhất

Chia chiều dài đánh giá thành những đoạn bằng nhau dựa theo chiều dài chuẩn l Rvi

(Khi chia chiều dài đánh giá thành n=5 đoạn)

Rt (JIS2001, ISO1997, ANSI, DIN) – Độ nhám lớn nhất: là tổng của khoảng cách từ đường trung bình đến đỉnh cao nhất và khoảng cách từ đường trung bình đến đấy thấp nhất trên cả chiều dài đánh giá

Trang 5

Hình 5: Độ nhám lớn nhất Rt 1.2.2 Giới hạn chiều dài chuẩn đo l (Cutoff c)

Tùy thuộc vào độ nhám bề mặt mà lựa chọn chiều dài chuẩn đo (Cutoff c) hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác của các kết quả đo

Giá trị chiều dài c được cho trong bảng sau (theo Surftest SJ-310 - User’s Manual): Theo tiêu chuẩn JIS B0601-2001 và ISO:

Giá trị đo Ra

(µm)

Giá trị đo Rz

(µm)

Chiều dài chuẩn đo l (Cutoff

c) (mm)

Chiều dài đánh giá l.n (mm)

Bảng 1: Chiều dài chuẩn đo c

1.3 Kiểm tra độ nhám bằng bộ mẫu chuẩn

1.3.1 Bộ mẫu chuẩn so sánh độ nhám

Hình 6 : Bộ mẫu chuẩn so sánh độ nhám

Trang 6

Bộ mẫu chuẩn so sánh độ nhám là công cụ hỗ trợ tốt để đánh giá độ nhám bề mặt khi không có sẵn máy đo độ nhám Ngoài ra nó cũng hỗ trợ tốt trong thực hành vì nó giúp ta có

ý tưởng về độ nhám của bề mặt chi tiết

Để đánh giá độ nhám bề mặt một cách chính xác, luôn so sánh bề mặt cần đánh giá với các mẫu có cùng phương pháp gia công Không thể so sánh bề mặt được gia công bằng phương pháp phay với các mẫu được gia công bằng phương pháp tiện

Các mẫu được sử dụng để so sánh khi thực hành gồm:

Hình 7: Các mẫu nhám của phay đứng, phay ngang, tiện dọc trục

Có 2 cách để kiểm tra độ nhám bằng bộ mẫu: phương pháp trực quan (thị giác) và kiểm tra bằng móng tay

Khi kiểm tra bằng phương pháp trực quan, để ánh sáng chiếu xuống theo phương vuông góc với vết gia công của bề mặt kiểm tra và mẫu thử Để có độ tương phản lớn nhất, lật qua lật lại bề mặt đang nhìn để góc tới của ánh sáng thay đổi, khi đó ta có thể so sánh và phân loại độ nhám của bề mặt cần kiểm tra Phù hợp cho kiểm tra giá trị giới hạn của độ nhám yêu cầu trên bản vẽ

Khi kiểm tra bằng móng tay, ta nhẹ nhàng làm trầy xước bề mặt của mẫu thử và bề mặt chuẩn bằng móng tay, sau đó đánh giá kết quả là tiêu chuẩn nào gần nhất với mẫu thử Phương pháp này rất khó thực hiện với các bề mặt gia công tinh (Ra < 1,6µm), và cũng không thể xác định được giá trị tuyệt đối của nhám

1.3.2 Nhiêm vụ

Kiểm tra độ nhám bề mặt của 2 chi tiết dưới đây và điền vào báo cáo:

A – Horizontalfrazen

B – Stirnfrasen

C – Langsdrehen

Trang 7

Bề mặt đánh giá PP gia công

(A,B, C theo H.7)

N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

P

1.4 Đo độ nhám bề mặt bằng máy đo Mitutoyo SJ-310

1.4.1 Giới thiệu

Máy đo độ nhám Mitutoyo SJ-310 là một sản phẩm của thương hiệu nổi tiếng Mitutoyo Nhật Bản Mitutoyo SJ-310 là một dụng cụ đo cầm tay cho phép bạn đo độ

sản xuất và kiểm tra chất lượng

Máy đo cầm tay với màn hình LCD 5.7" màu đồ hoạ cảm ứng panel cho khả năng đọc tốt hơn và kết quả chính xác hơn

Pin có dung lượng cao, cho phép khoảng 1500 lần khi đo khi sạc pin đầy

Máy có cấp bảo vệ IP53 cho khả năng chống nước và bụi

Máy hỗ trợ 1 thẻ micro-SD, dung lượng lớn lưu trữ dữ liệu lên đến 10.000 kết quả thuận tiện cho công việc hơn

Máy đạt tiêu chuẩn chất lượng ISO-1997, tiêu chuẩn ANSI

Trang 8

Các bước tiến hành đo độ nhám bằng máy đo Mitutoyo như sau:

1.4.2 Thao tác đo

Chuẩn bị vật đo: vật đo cần phải lau sach bằng giẻ sạch, khô

Đặt vật cần đo ở một vị trí ổn định

Gá đầu dò và bề mặt cần đo một cách chính xác, cần phải tính trước đủ chiều dài cần thiết cho sự di chuyển của đầu dò trong quá trình đo Vị trí đầu dò phải thẳng góc với bề mặt cần đo

Hiệu chỉnh lại giá trị đo bằng phương pháp lấy mẫu bẵng mẫu chuẩn (nếu cần) Bấm “START” để bắt đầu đo “STOP” để dừng đo với lý do nào đó

Kết quả đo sẽ hiển thị trên màn hình

1.4.3 Nhiệm vụ

Đo các mẫu đo sau:

Mẫu số 1: Thép C45, tiện thô với chế độ cắt:

V = 500 (v/ph); S = 0,25 (mm/vg); t = 1(mm) Mẫu số 3: Thép C45, tiện bán tinh với chế độ cắt:

Lắp đầu đo và kết nối với máy

Kết nối nguồn điện

Tiến hành hiệu chỉnh

Thay đổi thông số đo

Xem kết quả hiển thị trên màn hình

Tiến hành đo

Lưu kết quả đo

Bảo dưỡng sau khi đo

Bước phải thực Bước có thể bỏ qua

Có thể sử dụng nguồn AC hoặc dùng pin có sẵn trong máy

Đo mẫu độ nhám kèm theo máy

Có thể in kết quả đo bằng máy in kèm theo, hoặc lưu kết quả vào thẻ nhớ SD, hoặc truyền dữ liệu qua máy tính

Sau khi đo, tháo đầu đo và cất giữ cẩn thận

Thay đổi các thông số: tiêu chuẩn, thông số độ nhám, bộ lọc, chiều dài mẫu …

Trang 9

V = 1700 (m/ph); Sd = 1000 (mm/răng); t = 0,05(mm) Kết quả đo:

Mẫu đo Mẫu thử (N) Ra (µm) Rz (µm) Rq (µm) c

1

2

3

4

5

6

1.4.4 Nhận xét và kết luận

Trang 10

BÀI 2: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU QUY LUẬT PHÂN BỐ KÍCH THƯỚC 2.1 Mục đích, yêu cầu

Nắm vững các loại sai số phát sinh trong quá trình gia công trên các máy đã được điều chỉnh sẵn

Xác định sai số ngẫu nhiên, tính độ lệch quân phương  và đánh giá độ chính xác của một phương pháp gia công cụ thể

Vẽ đồ thị biểu diễn sự phân bố của loạt kích thước chi tiết được gia công và đưa ra nhận xét, đánh giá

2.2 Các bước tiến hành

Chuẩn bị phôi, dụng cụ cắt, các cử chặn, cữ tỳ

Chuẩn bị dụng cụ đo: Palme

Điều chỉnh máy – đồ gá – dao để gia công chi tiết đạt kích thước theo bản vẽ

Tiến hành gia công chi tiết với số lượng 25 chiếc

Đo kíck thước thực của các chi tiết và ghi vào bảng số liệu đo, mỗi một chi tiết được tiến hành đo 5 lần tại các mặt cắt khác nhau và lấy kích thước trung bình của các lần đo đó Sắp xếp số liệu đo trung bình của các chi tiết theo thứ tự tăng dần

Phân khoảng kích thước phân bố trên thành k nhóm sao cho kích thước giữa nhóm này

và nhóm tiếp theo có giá trị lớn hơn một ít so với giá trị vạch chia trên dụng cụ đo Số nhóm được phân ≥ 6

Lập bảng kích thước của từng nhóm và xác định tần số, tần suất trong từng nhóm tương ứng

Vẽ biểu đồ gần đúng theo kiểu làm “cong hóa“ biểu đồ hình thang bằng cách nối trung tâm của các khoảng kích thước

Tính độ lệch quân phương :

𝜎 = ∑ (𝐿 − 𝐿)

∑ (𝐿 − 𝐿) 𝑚

𝑛 Trong đó:

𝐿 =∑ =∑ là kích thước trung bình của nhóm kích thước

Li: kích thước chi tiết thứ i

Lj:kích thước trung bình của nhóm thứ j

mj: số lượng các chi tiết (tần số) trong nhóm j n: số lượng các chi tiết được gia công

k: số nhóm chi tiết được chia

Trang 11

của chi tiết gia công x và gốc tọa độ nằm trên trục hoành có giá trị bằngL Đó chính là dạng đường cong phân bố của loạt chi tiết gia công

Để vẽ đồ thị y, ta chú ý tại các điểm đặc biệt:

+ Khi x = a, thì 𝑦 =

+ Khi x = a ± , đồ thị có điểm uốn và giá trị của hàm y tại đó:

𝜎√2𝜋√𝑒=

𝑦

√𝑒 ≈ 0,6𝑦 + Khi x = a ± 3, đồ thị tiệm cận với trục hoành 2.3 Ví dụ

2.3.1 Đo kích thước của các chi tiết được gia công

Giả sử đo kích thước của 25 chi tiết, tính kích thước trung bình của mỗi chi tiết sau 5 lần đo và xếp các giá trị theo thứ tự tăng dần:

Chia khoảng kích thước trên thành 9 nhóm với sai khác 2 nhóm kế tiếp nhau 0,02mm (k=9)

Lập bảng:

Khoảng kích thước

(khoảng chia 0.02mm) Tần số (mj) Tần suất (mj/n) Lj.mj L

17.98

Trang 12

N = mj = 25 P = (mj/n) = 1 4,4849 Tính :

𝜎 = ∑ (𝐿 − 𝐿) 𝑚

332

25 10 = 0,0365 ≈ 0,04 𝑚𝑚 Điểm đặc biệt:

0,04√2𝜋 = 5 𝑦(±𝛿) =𝑦

√𝑒 ≈ 0,6𝑦 = 3 2.3.2 Vẽ đồ thị biểu đồ phân bố thực nghiệm và biểu đồ phân bố chuẩn

2.3.3 Nhận xét

Đồ thị phân bố thực nghiệm gần giống với đường cong thực nghiệm

Để quá trình gia công không có phế phẩm:

+ Dung sai:  ≤ 6 = 0,24 + Tâm dung sai trùng vớiL Cấp chính xác có thể đạt được của phương pháp này là IT13 (Tra bảng cấp dung sai tiêu chuẩn IT – Bảng 2)

Trang 13

2.4 Thực hành

2.4.1 Đo và lập số liệu kết quả đo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Trang 14

25

2.4.2 Lập bảng theo các giá trị tăng dần

Khoảng kích thước Tần số (mj) Tần suất (mj/n) Lj.mj L

2.4.3 Tính độ lệch  và các điểm đặc biệt

2.4.3 Vẽ đồ thị và nhận xét