hướng dẫn thí nghiệmmôn học dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo

Chỉ rõ vị trí của kích thước cần đo và vị trí vạch chia trên thước cặp, chúng có thẳng hàng với nhau không?. Xoay mặt chỉ thị của đồng hồ sao cho số chỉ ban đầu trên đồng hồ gần “0” Xoay

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-   -

HỌC: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ KỸ THUẬT ĐO

Họ tên sinh viên :

Lịch thí nghiệm : Thời gian: ………

Thứ …… Tuần ………

Hà N i, 2023 ộ

Ø48

Ø30

+0 0 02 +0 0 23

+0 0 23 +0 0

1

BÀI I KIỂM TRA THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA CHI TIẾT HÌNH

TRỤ TRƠN BẰNG DỤNG CỤ CẦM TAY

- Thiết bị đo và dụng cụ thí nghiệm:

 Chi tiết mẫu theo bản vẽ hình 1

 Thước cặp 0 200, giá trị chia 0,02 mm

 Panme 25 50, giá trị chia 0,01 mm

- Nội dung thí nghiệm:

 Kiểm tra kích thước chiều dài L20-0,2; L40-0,25

 Kiểm tra đường kính và sai số hình dáng của mặt trụ 42-0,06

- Các bước thí nghiệm:

1 Dùng thước cặp đo các kích thước chiều dài yêu cầu Mỗi kích thước đo 5 lần tại 5 vị trí cách đều, ghi số liệu vào bảng 1.1

Kích thước chiều dài được kết luận là đạt nếu [Lmin] Lthực [Lmax]

2 Dùng panme đo đường kính 42 trên 2 tiết diện xa nhau nhất I-I và II-II, mỗi tiết diện đo 3 vị trí cách đều như hình 1 2 mô tả; ghi số liệu vào bảng 1- -2

- Sai lệch độ tròn của tiết diện được tính theo công thức:

- Sai lệch prôfil mặt cắt dọc trục được tính theo công thức:

Sai lệch prôfil dọc trục của chi tiết được coi là đạt yêu cầu nếu

𝑚𝑎𝑥(∆𝑝1−1, ∆𝑝2−2, ∆𝑝3−3) ≤ 0,03 𝑚𝑚

Đường kính trục 42 được kết luận là đạt yêu cầu nếu 41,94 Dthực 42,00

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI I

Ngày thí nghiệm :

Người hướng dẫn :

SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO

(Chi tiết đo số: 22 )

1 Đo các kích thước L20-0,2 ; L40-0,25

Bảng số liệu 1-1 Thông số

2 Đo 42-0,06với sai lệch độ tròn cho phép [ ]= 0,01 mm, sai lệch prôfil dọc o

trục cho phép [ p]= 0,03 mm

Bảng số liệu 1-2 Thông số đo

Vị trí đo

Kích thước đo 42-0,06 Sai lệch prôfil mặt căt dọc trục p

Tại I-I Tại II-II Sai lệch

đo

So sánh với [ ]và kết p

luận Tại 1-1

So sánh với [ o] và

kết luận

Kết luận chung cho sản phẩm kiểm tra:

Câu hỏi kiểm tra:

1 Đo lường là gì? Đo bằng thước cặp có vi phạm nguyên tắc Abbe hay không? Chỉ rõ vị trí của kích thước cần đo và vị trí vạch chia trên thước cặp, chúng có thẳng hàng với nhau không? Vẽ hình minh họa

Nguyên t c Abbe phát bi u rắ ể ằng: “Để ả c i thiện độ chính xác của phép đo, kích thước cần đo và vạch chia của d ng cụ đo phải được đặụ t thẳng hàng theo hướng đo”

"In order to improve measurement accuracy, the measurement target and the scale of the measuring instrument must be placed in a collinear fashion in the measurement direction”

Đo lường là việc xác định không chỉ các đại lượng vật lý đó là việc thiết lập quan

hệ giữa đại lượn cần đo và 1 đại lượng có cùng tính chất vật lý được quy định dùng làm m đơn vị

- đo bằng thước cặp không vi phạm Abbe

- kích thước đo được không đạt kích thước chuẩn

2 Giải thích cách chia vạch trên du xích của thước cặp độ phân giải 0,02 mm,

vẽ hình minh họa kết quả đo của thước cặp chọn trong 10 kết quả đã đo ở bảng 1-1

- Thước c p g m 2 phặ ồ ần : + thước chính

+ Du xích (thước phụ )

- Du xích của thước cặp được phân gi i 0.02mm có s v ch trên 10 v ch l n giả ố ạ ạ ớ ữa

2 v ch l n có 4 v ch nh s v ch thạ ớ ạ ỏ ố ạ ể hiện độ phân gi i c a 1mm 1 v ch ng vả ủ ạ ứ ới 0.02mm

BÀI II KIỂM TRA KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH HÌNH DÁNG VÀ SAI

LỆCH VỊ TRÍ CỦA CHI TIẾT HÌNH TRỤ TRƠN BẰNG GÁ ĐO ĐỂ BÀN

- Thiết bị đo và dụng cụ thí nghiệm:

 Chi tiết mẫu như bản vẽ hình 1

 Đồng hồ so có giá trị chia độ 0,001 mm

 Đồng hồ chân què có giá trị chia độ 0,01 mm

 Gá đo Số 1 Số 2 Số 3- -

 Trục mẫu hoặc căn mẫu 30

- Nội dung thí nghiệm:

 Đo đường kính hai cổ trục 30k7

 Đo sai lệch sai lệch profil mặt cắt dọc trục và sai lệch độ tròn 30k7

 Đo độ đảo hướng kính của 42 so với 30k7

 Đo độ đảo của mặt đầu D so với 30k7

- Các bước thí nghiệm:

Chi tiết được định vị 5 bậc tự do như hình 2-1

theo phương pháp 2 tiếp điểm

Dùng gá Số 1 là khối V có góc 90 , một mặt V làm chuẩn đo, một mặt V làm 0

chuẩn tỳ

 Điều chỉnh cho đầu đo 1 trên 30k7 (mặt A) hướng qua tâm trục

 Đặt căn mẫu 30 vào mặt chuẩn V, chỉnh “0” cho đồng hồ 1

 Bỏ căn mẫu ra, đưa chi tiết áp sát vào chuẩn tỳ như hình 2 1 mô tả Đo

-A, đọc sai lệch chỉ thị trên đồng hồ là x và ghi vào bảng 2-1

 Tiến hành tương tự với B

Kích thước đo được tính theo công thức:

Trong đó L là kích thước danh nghĩa của căn mẫu (lấy L0 0 30 mm) Kích thước được kết luận là đạt nếu:

30,002 ≤ Dth≤ 30,023

2 Đo sai lệch profil trên một mặt cắt dọc trục 30k7

Thao tác này cần được tiến hành ngay khi đo đường kính A và B trên gá số 1

 Để mặt E áp sát vào mặt trái khối V bên phải

 Từ từ kéo chi tiết sang trái cho tới lúc mặt C tì vào mặt phải khối V bên trái Ghi biến thiên chỉ thị xmax , xminvào bảng 2-2

 Sai lệch profil trên mặt cắt dọc trục được tính theo công thức:

0 th

3 Đo sai lệch độ tròn 30k7 theo phương pháp đo 3 tiếp điểm và đo độ đảo hướng kính 42 so với AB trên gá số 2

Gá số có khối V 602 0

 Nâng đầu đo lên Đưa chi tiết vào vị trí đo cho chi tiết áp sát vai C vào mặt phải của khối V bên trái như sơ đồ 2 1 Hạ đầu đo xuống sao cho đồng hồ -

so nằm trong miền làm việc và điều chỉnh cho đầu đo qua tâm chi tiết

 Xoay từ từ chi tiết đi 1 vòng, theo dõi giá trị chỉ thị trên đồng hồ 1 (hoặc 1’) Ghi giá trị chỉ thị lớn nhất xmax và giá trị chỉ thị nhỏ nhất xminvào bảng 2-3

Sai lệch độ tròn được tính theo công thức:

với = 60 0là góc của khối V thì ta có:

Để đo độ đảo hướng kính của 42 so với chuẩn A,B, đặt đầu đo 3 vào mặt

42 như sơ đồ hình 2 1 Điều chỉnh cho chỉ thị về xung quanh “0” Xoay chi tiết 1 vòng, quan sát giá trị chỉ thị lớn nhất xmax và giá trị chỉ thị nhỏ nhất xmin

-trên đồng hồ 3 và ghi vào bảng 2 4 Độ đảo hướng kính của 42 so với A, B tính theo công thức:

Hai khối V ngắn định vị hai mặt A, B hạn chế 4 bậc tự do Mặt vai khối V đặt vuông góc với phương trục AB, tiếp xúc với điểm cao nhất trên mặt C của chi tiết, hạn chế 1 bậc tự do, chỉ còn lại 1 bậc tự do xoay cho chi tiết

Chân của đồng hồ chân què 2 có hướng áp vào mặt D của chi tiết Chỉnh gá

đo để đồng hồ ở giữa phạm vi đo Xoay mặt chỉ thị của đồng hồ sao cho số chỉ ban đầu trên đồng hồ gần “0”

Xoay chi tiết đi 1 vòng, quan sát giá trị chỉ thị lớn nhất xmax và giá trị chỉ thị nhỏ nhất xmintrên đồng hồ 2 và ghi vào bảng 2 4 Độ đảo mặt D so với A, B -tính theo công thức:

1 2 sin 1

min max 0

x x

3

min max 0

x x

min max /

d

min max

E

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI II

Ngày thí nghiệm :

Người hướng dẫn :

SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO

(Chi tiết đo số: )

1- Đo đường kính cổ trục 30k7(+𝟎, 𝟎𝟐𝟑+𝟎, 𝟎𝟎𝟐)trên gá Số 1

2- Đo sai lệch prôfil trên một mặt cắt dọc trục 30k7 trên gá Số 1

2

p

3- Đo sai lệch độ tròn của 30k7 trên gá Số 2

Bảng 2-3

Vị trí đo

Giá trị chỉ thị( m) Tại A TạiB Sai lệch độ tròn cho phép

(mm)

xmax

xmin

0,01 Kết luận : Sai lệch độ tròn đo(mm)

3

o

4- Đo độ đảo hướng kính của 42 (gá số 2 và độ đảo mặt đầu D so với AB )

(gá số 3)

Bảng 2-4

Thông số đo

Giá trị chỉ thị đo (µm)

Độ đảo

đo được (mm)

Độ đảo cho phép (mm)

Kết luận

xmax xmin

Độ đảo hướng kính

Độ đảo mặt đầu

𝛥𝑑𝐷/𝐴𝐵= 𝑥𝑚𝑎𝑥− 𝑥𝑚𝑖𝑛 0,1 5- Kết luận chung cho sản phẩm: Câu h i ki m tra: ỏ ể So sánh sự giống nhau và khác nhau giữa các sơ đồ đo sai lệch độ tròn của trục A, độ đảo hướng kính của trụ 42 so với AB và độ đảo mặt đầu D so v i AB (so sánh v ớ ề sơ đồ gá đặt, vị trí đặt đầu đo, thao tác đo) ………

… ………

………

… ………

………

… ………

………

… ………

………

BÀI III PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BÁN KÍNH CONG CỦA CHỎM CẦU

Nội dung thí nghiệm:

 Đo bán kính cong của chỏm cầu

Đo chiều cao cung H tr c ti p ự ế

Đặt c u k lên bàn chuầ ế ẩn, khi đó đầu đo sẽ ằm trên dây cung AB Đọ n c giá trị này là X 1

Sau đó đặt cầu k lên ch m c u cế ỏ ầ ần đo bán kính, lúc này đồng h so cồ ủa cầu kế có giá tr X ị 2

Giá tr chi u cao cung H tính b ng X Xị ề ằ 2– 1

Đo so sánh chiều cao cung H

- Tính chiều cao cung H của chỏm cầu mẫu R theo công thức0 0 :

Trong đó : R là 0 bán kính danh nghĩa của chỏm cầu cần đo (R = …… mm).o

2L là đường kính vòng chặn của cầu kế; 2L = ……… mm

- Tìm trong hộp căn mẫu tấm căn mẫu có kích thước H để chỉnh ‘0’ 0

cho đồng hồ Nếu không tìm được căn mầu đúng bằng H thì lấy 0 căn mẫu xấp xỉ H , phần chênh lệch với H sẽ được gửi vào chỉ thị của đồng hồ so.0 0

- Đặt căn mẫu lên bàn chuẩn, sau đó đặt cầu kế lên căn mẫu để chỉnh

‘0’ theo R : Trước tiên ta xoay mặt chỉ thị của đồng hồ so sao cho kim đồng 0

hồ chỉ ‘0’, nếu giá trị căn mẫu không bằng H thì ta tiếp tục xoay mặt đồng 0

hồ đi đúng bằng lượng chênh lệch giữa căn mẫu và H (giả sử H tính được 0 0

là 2,79 mm mà căn mẫu chọn là 3 mm thì xoay mặt đồng hồ đi +0,21 mm)

- Đặt cầu kế lên chỏm cầu đo, lúc này đọc sai lệch X so với vị trí ‘0’ trên đồng hồ Giá trị chiều cao cung H H + X 0

Bán kính cong của chỏm cầu được tính theo công thức:

𝑅 = 𝑅0+𝐾 𝑋

2Trong đó : 𝐾 = − [𝐿2

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI III

Ngày thí nghiệm :

Người hướng dẫn :

SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO

𝑅0= … … 𝑚𝑚

2𝐿 = … …  𝑚𝑚

𝐻0= 𝑅0− √𝑅0 − 𝐿2= (mm)

Đo theo phương pháp trực tiếp:

H X X 2– 1

Bán kính của chi tiết đo:

𝑅 =𝐻22𝐻+ 𝐿2 =

Đo theo phương pháp so sánh:

𝐻 = 𝐻0+ 𝑋 =

𝐾 = − [𝐿2

𝐻 2− 1] = Bán kính của chi tiết đo:

𝑅 = 𝑅0+𝐾.𝑋2 =

Câu hỏi kiểm tra:

1 Dấu “-“ của hệ số khuếch đại K thể hiện chiều biến thiên của bán kính chỏm cầu R với kích thước H như thế nào?

2 Giá trị tuyệt đối của hệ số khuếch đại K thể hiện điều gì? Khi đo chỏm cầu bằng cầu kế thì cần hệ số khuếch đại K lớn hay bé?

Hệ s khuố ếch đại:

BÀI IV: ĐO ĐƯỜNG KÍNH VÒNG CHIA C ỦA BÁNH RĂNG

- Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm:

 Bánh răng mẫu; trục chuẩn có đường kính dp = 1,5.m

 Thước cặp đồng hồ 0 200/0,02 mm hoặc panme 75- -100/0,01 mm

- Nội dung thí nghiệm:

 Đo đường kính vòng chia của bánh răng bằng trục chuẩn và thước cặp hoặc panme

- Các bước thí nghiệm:

- Xác định bánh răng có số răng z =17.và module m = 3

- Sử dụng 2 trục chuẩn đặt vào các rãnh răng đối xứng nhau (với số răng chẵn)

và gần đối xứng nhất (với số răng lẻ) như hình 4.1 Chọn trục chuẩn có đường kính phù hợp (d = 1,5 × m) để tâm của trục chuẩn nằm trên vòng chia của p

(a) Bánh răng có số răng chẵn (b) Bánh răng có số răng lẻ

Hình 4.1 Tr c chu n ụ ẩ đặt vào các rãnh răng

- Đo khoảng cách Md giữa 2 trục chuẩn, từ đó suy ra đường kính vòng chia của bánh răng

Với bánh răng số răng chẵn: dc = Md – dp

Với bánh răng số răng lẻ: Md = dc.cos90𝑜

𝑧 + dp d = (Mc d – dp)/ cos90

𝑜 𝑧(hình 4.1b)

- Đo z/2 lần khoảng cách M giữa 2 con lăn, ghi số liệu vào bảng 4.1.d

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI IV

Ngày thí nghiệm :

Người hướng dẫn :

SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO

Bảng 4.1 Đường kính vòng chia của bánh răng qua 2 trục chuẩn:

Md

dc

Md

dc

BÀI V: ĐO GÓC THEO PHƯƠNG PHÁP ĐO GIÁN TIẾP

BẰNG BI HOẶC CON LĂN

- Thiết bị đo và dụng cụ thí nghiệm:

 Bi cầu

 Đồng hồ so có phạm vi đo 0 50 mm, giá trị chia độ 0,01mm

- Pan me đo ngoài 0 25 có giá trị chia độ 0,01mm

- Bàn chuẩn

- Nội dung thí nghiệm:

 Đo góc côn trong

2 Tiến hành lần lượt các bước sau để đo h1, h2:

Điều chỉnh cho đồng hồ so tiếp xúc với bàn chuẩn và chỉnh “0” cho đồng hồ

Cho lần lượt từng viên bi nhẹ nhàng vào lỗ côn

Hạ đầu đo từ từ tiếp xúc với viên bi trên đỉnh cao nhất, lần lượt đo

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI V

Ngày thí nghiệm :

Người hướng dẫn :

SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO

Bảng 5-1

𝑑2=

ℎ1=

ℎ2=

2

3

4

5

Tính 𝑑1, 𝑑2, ℎ1, ℎ2 theo công th c sau :ứ 𝛼 = 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 1

Góc côn 2 = Câu hỏi kiểm tra: Đo bằng panme có vi phạm nguyên tắc Abbe hay không? Giải thích cách chia v ch c a panme, v hình k t qu ạ ủ ẽ ế ả đo chọn 1 trong 10 k t qu ế ả đo d1,

d2 b ng 5- ở ả 1

Đo băngf panme không vi phạm quy tắc abbe

Trên trục đo nằm ngang ch n các v ch DCNN ọ ạ

d1=14.10 mm

BÀI VI ĐO KHOẢNG CÁCH GIỮA HAI TÂM LỖ

BẰNG THƯỚC ĐO CAO

- Thiết bị đo và dụng cụ thí nghiệm:

 Chi tiết đo (dạng vỏ hộp giảm tốc)

 Thước đo cao điện tử giá trị chia 0,01 mm, phạm vi đo 0 300 mm

 Đồng hồ mặt đầu giá trị chia 0,01 mm, phạm vi đo 0 1 mm

 Bàn map

- Nội dung thí nghiệm:

 Đo khoảng cách L từ tâm lỗ A đến tâm lỗ B

- Các bước thí nghiệm:

1 Đo khoảng cách L1 từ mép dưới của lỗ A đến mép dưới của lỗ B

Chuẩn bị: Gá đồng hồ mặt đầu lên thước đo cao, đặt thước đo cao cùng chi tiết đo lên bàn map như trong hình 6.2

`

Tiến hành đo:

- Quay tay quay của thước đo cao để đầu đo của đồng hồ chân què đến ngang với tâm lỗ A, đưa chi tiết đo vào vị trí đo, hạ đầu đo chạm vào mép dưới lỗ A sao cho kim đồng hồ quay đi từ 30 đến 70 vạch Nhẹ nhàng di chuyển chi tiết trên mặt bàn map để đầu đo rà xung quanh vị trí tâm của lỗ A Tìm vị trí kim đồng hồ chỉ giá trị nhỏ nhất chính là vị trí thấp nhất của lỗ A; tại vị trí này, bấm nút “Zero” để chỉ thị trên thước đo cao chỉ “0”, xoay mặt chỉ thị của đồng hồ chân què cho kim chỉ về “0”

Hình 6.1 Chi tiết đo đặt trên bàn map

Chi tiết đo

- Nâng đầu đo lên ngang với tâm lỗ B, sau đó hạ đầu đo chạm vào mép dưới của lỗ B sao cho kim đồng hồ cũng quay đi khoảng từ 30 đến 70 vạch Di chuyển chi tiết vỏ hộp để kim đồng hồ chân què chỉ giá trị bé nhất, đây chính là vị trí thấp nhất của lỗ B Từ từ điều chỉnh tay quay của thước đo cao sao cho kim đồng hồ chân què chỉ về “0” thì chỉ số trên thước đo cao mới chỉ chính xác khoảng cách từ điểm thấp nhất của lỗ A đến lỗ B là L1

Lặp lại các thao tác này 5 lần và ghi kết quả bảng 6.1

2 Đo khoảng cách L từ mép trên của lỗ A đến mép trên của lỗ B2

Tương tự như vậy ta cũng đo được khoảng cách L2 Số liệu ghi vào Bảng 6.2

3.Kết qu tính toán kho ng cách tâm l L ả ả ỗ

Hình 6.2 Hình nh chi tiả ết đo và thước đo cao đặt trên bàn map

Thước đo cao

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI VI

Ngày thí nghiệm :

Người hướng dẫn :

SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO

1 Bảng ghi số liệu đo L1

2 Bảng ghi số liệu đo L2

3 K t qu tính toán kho ng cách tâm l ế ả ả ỗ A đến tâm lỗ B

𝐿 = 𝐿1 + 𝐿 2

2 =

BÀI VII ĐO CÁC THÔNG SỐ CHI TIẾT REN THEO PHƯƠNG PHÁP

CHẮN SÁNG TRÊN KÍNH HIỂN VI DỤNG CỤ VẠN NĂNG

- Thiết bị đo và dụng cụ thí nghiệm:

- Máy đo hai toạ độ: Kính hiển vi dụng cụ vạn năng giá trị chia độ 0,001

mm

- Ren vít M8 1,25

- Nội dung thí nghiệm:

- Đo đường kính trung bình của ren

- Đo bước ren

- Đo góc nửa profile ren

- Các bước thí nghiệm:

1 Thao tác chỉnh máy:

Chi tiết ren được gá trên hai mũi chống tâm

Điều chỉnh vật kính lên xuống đến khi nhận được ảnh rõ nét của profile ren Để hai profile ren được rõ nét cần nghiêng đầu vật kính một góc bằng góc xoắn của ren:

𝜔 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 𝑃

𝜋 𝑑2Với P - bước ren

d - 2 đường kính trung bình danh nghĩa của ren

Ảnh nhận được là ảnh tiết diện qua trục chi tiết ren Do vậy ta có thể tiến hành đo các thông số d và P của chi tiết ảnh này theo phương pháp toạ độ.2

Trước hết cần điều chỉnh cho tâm chi tiết song song với phương Ox của máy đo, đường kính trung bình d sẽ được đo theo phương Oy và bước ren P theo phương 2