Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo khi đo profile bề mặt sử dụng máy đo 3 chiều smart CMM

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết có luận văn thân tơi thực hướng dẫn Tiến sĩ Nguyễn Thị Phương Mai Ngoài phần tài liệu tham khảo liệt kê, số liệu kết thực nghiệm hoàn toàn trung thực, phù hợp với quy định pháp luật chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Hà nội, tháng năm 2012 Người thực Nguyễn Ánh Dương -1- DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CMM Coordinate Measuring Machine (Máy đo tọa độ chiều) Co-or Sys Coordinate System (Hệ tọa độ) NC Numerical Control (Điều khiển số) CNC Computer Aided Numerical Control (Điều khiển số có trợ giúp máy tính) CAQ Computer Aided Quality Control (Kiểm tra chất lượng sản phẩm có trợ giúp máy tính) CAD Computer Aided Design (Thiết kế với trợ giúp máy tính) CAM Computer Aided Manufacturing (Q trình sản xuất có trợ giúp máy tính) 3D Dimention chiều I/O Input/Output (Vào/Ra) CAP Computer Aided Planing (Lập kế hoạch sản xuất có trợ giúp máy tính) -2- DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật máy Smart CMM-X500 -3- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1 Kết cấu điển hình máy đo tọa độ ba chiều (CMM) Hình 2.2 : Mơ hình dạng đệm khí phẳng Hình 2.3 : Đệm khí dạng buồng nhỏ Hình 2.4 : Đệm khí dạng rãnh Hình 2.5 : Đệm khí bạc xốp Hình 2.6 : Sơ đồ dùng đệm khí Hình 2.7 : Nguyên lý quét ánh sáng qua thước kính dựa hiệu ứng quang điện Hình 2.8 : Bố trí mặt nạ lệch pha tạo tín hiệu đo Hình 2.9: Ngun lý qt tạo tín hiệu đo Hình 2.10 : Mạch điện nối cửa sổ tín hiệu nhận Hình 2.11 : Các cửa sổ đánh dấu điểm tham khảo thước Hình 2.12 : Nguyên lý hệ đầu đo Hình 2.13 : Kết cấu đầu đo Hình 2.14 : Đầu dị Hình 2.15 : Hình minh họa đo đường kính chi tiết Hình 2.16: Các khối chức máy đo Hình 2.17: Hệ tọa độ máy đo chiều Smart CMM Hình 2.18: Các thiết bị an tồn bảo vệ máy đo Hình 2.19: Sơ đồ kết nối khối xử lý – điều khiển Hình 2.20a: Nguyên lý cấu tạo băng trượt thẳng Hình 2.20b: Cấu tạo hệ thống dẫn động trục X Hình 2.21a: Sơ đồ ngun lý đo khơng tiếp xúc Hình 2.21b: Hệ thống thước đo trục X Hình 2.22a: Các thành phần hệ thống đầu dị Hình 2.22b: Cụm thiết bị đầu dị PH10M hãng Renishaw Hình 2.22c: Sơ đồ kết nối điều khiển cụm đầu dị Hình 3.1: Hệ thống tọa độ máy CMM Hình 3.2: Các hệ tọa độ gắn máy CMM Hình 3.3: Các hệ tọa độ tham chiếu Hình 3.4: Mối liên hệ thực tế yếu tố đo máy CMM -4- PHẦN MỞ ĐẦU Trong năm đầu thập kỷ 90 lĩnh vực công nghệ tin học, điện tử, điện tử số phát triển mạnh mẽ giới Việc ứng dụng lĩnh vực thực sản xuất tạo điều kiện nâng cao suất lao động Những thành tựu ứng dụng máy NC, CNC, CMM… đời phát triển Nhờ ghép nối thành cơng máy tính máy đo tọa độ với ưu điểm vượt trội khả tụ động thu thập số liệu đo từ trục tọa độ truyền thẳng vào máy tính, lưu trữ xử lý số lượng lớn thơng tin đo, tính tốn đưa kết đo nhanh chóng, xác theo chương trình phần mềm định sẵn Máy đo tọa độ xác định kích thước, hình dáng, sai số vị trí rõ ràng, xác nhanh chóng với khả tiếp cận đối tượng đo phong phú, đồng thời từ tọa độ điểm đo dựng lại bề mặt không gian vật đo nhằm giúp cho trình tạo mẫu gia cơng sản phẩm Ngồi việc đo máy đo tọa độ giảm khó khăn gá đặt Máy đo tọa độ loại thiết bị đo có khả đạt độ xác cao Độ xác kích thước trục đạt 0.1µm cao Để đạt độ xác phụ thuộc nhiều vào yếu tố cấu tạo máy, phần mềm xử lý số liệu… Tay nghề công nghệ đo ảnh hưởng đến trình đo độ tin cậy kết đo máy đo CMM Hiện việc trang bị máy đo tọa độ sử dụng rộng rãi lĩnh vực như: sở sản xuất, phịng thí nghiệm, đơn vị quốc phòng Song vấn đề đặt sử dụng hiệu thiết bị đo mà cụ thể giảm yếu tố ảnh hưởng đến độ xác phép đo nâng cao độ tin cậy kết đo thực phép đo máy đo tọa độ CMM Chính lý mà tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo đo Profile bề mặt sử dụng máy đo -5- chiều Smart CMM” làm đề tài thực luận văn với mong mỏi đóng góp phần nâng cao hiệu quả, mà cụ thể nâng cao độ tin cậy kết đo trình đo máy đo chiều Smart CMM-X500 Luận văn bao gồm chương với nội dung sau: Chương I: Phương pháp đo thơng số hình học chi tiết máy phương pháp phân loại đánh giá độ không đảm bảo đo Chương II: Kết cấu máy đo tọa độ chiều thông dụng Giới thiệu chung máy đo tọa độ chiều Smart CMM-X500 Chương III: Phương pháp lấy số liệu đo máy đo CMM Phân tích xử lý số liệu máy đo tọa độ chiều Chương IV: Đánh giá độ không đảm bảo đo xác định Profile bề mặt máy đo chiều Smart CMM-X500 -6- CHƢƠNG I PHƢƠNG PHÁP ĐO THƠNG SỐ HÌNH HỌC CHI TIẾT MÁY VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO 1.1 Phƣơng pháp đo thơng số hình học chi tiết máy Phương pháp đo cách thức, thủ thuật để xác định thơng số cần đo Đó tập hợp sở khoa học để thực phép đo Các nguyên tắc dựa sở mối quan hệ toán học hay mối quan hệ vật lý có liên quan tới đại lượng đo Ví dụ 1: Để xác định bán kính cung trịn, dựa vào mối quan hệ yếu tố cung: R = + , h chiều cao cung, s độ dài dây cung Ví dụ 2: Khi đo tỷ trọng vật liệu, dựa quan hệ vật lý D = , D tỷ trọng, G trọng lượng vật mẫu, V thể tích mẫu Nếu ta chọn mẫu dạng trụ V = πd2h/4, với d đường kính mẫu, h chiều dài mẫu, ta có: D = 4G/πd2h Việc chọn mối quan hệ mối quan hệ với thơng số đo phụ thuộc vào độ xác u cầu đại lượng đo, trang thiết bị có, có khả tự tìm tự chế tạo Mối quan hệ cần chọn cho đơn giản, phép đo dễ thực với yêu cầu trang thiết bị đo khả thực Cơ sở để phân loại phương pháp đo: a) Dựa vào quan hệ đại lượng cần đo đại lượng đo chia ra: phương pháp đo trực tiếp phương pháp đo gián tiếp Phương pháp đo trực tiếp phương pháp đo mà đại lượng đo đại lượng cần đo ví dụ ta đo kích thước đường kính chi tiết máy panme, thước cặp, máy đo chiều dài Phương pháp có độ xác cao hiệu -7- Phương pháp đo gián tiếp phương pháp đo đại lượng đo đại lượng cần đo mà quan hệ hàm số với đại lượng cần đo ví dụ ta đo đường kính chi tiết thơng qua yếu tố cung hay qua chu vi… Phương pháp đo gián tiếp thông qua mối quan hệ toán học vật lí học đại lượng cần đo đại lượng đo Đây phương pháp đo phong phú, đa dạng, có độ xác tương đối cao đạt hiệu đo tốt Tuy nhiên hàm quan hệ phức tạp độ xác đo thấp Việc tính tốn xử lý kết đo độ xác đo phụ thuộc nhiều vào việc chọn mối quan hệ b) Dựa vào quan hệ đầu đo với chi tiết đo chia ra: phương pháp đo tiếp xúc phương pháp đo không tiếp xúc Phương pháp đo tiếp xúc phương pháp đo đầu đo bề mặt chi tiết đo tồn áp lực gọi áp lực đo Ví dụ đo dụng cụ khí, quang cơ, điện tiếp xúc… áp lực làm cho vị trí đo ổn định kết đo tiếp xúc ổn định Tuy nhiên có áp lực đo mà đo tiếp xúc không tránh khỏi sai số đo biến dạng liên quan đến áp lực đo gây Đặc biệt đo chi tiết vật liệu mềm, dễ biến dạng hệ đo cứng vững Phương pháp đo không tiếp xúc phương pháp đo khơng có áp lực yếu tố đo bề mặt chi tiết đo ta đo máy đo quang học, máy quét tọa độ chiều… Vì khơng có áp lực đo nên đo bề mặt chi tiết không bị biến dạng bị cào xước… Phương pháp thích hợp với chi tiết nhỏ, dễ biến dạng, sản phẩm khơng cho phép có vết xước c) Dựa vào quan hệ giá trị thị dụng cụ đo giá trị đại lượng đo chia phương pháp đo tuyệt đối phương pháp đo so sánh Trong phương pháp đo tuyệt đối, giá trị thị dụng cụ đo giá trị đo Phương pháp đơn giản, nhầm lẫn, hành trình đo dài nên độ xác đo -8- Trong phương pháp đo so sánh, giá trị thị tren dụng cụ đo cho ta sai lệch giá trị đo giá trị chuẩn dùng chỉnh “0” cho dụng cụ đo Kết đo tổng giá trị chuẩn giá trị thị: Q = Q0 + Δx Với Q kích thước mẫu chỉnh “0”, Δx giá trị thị dụng cụ Độ xác phép đo so sánh cao phép đo tuyệt đối phụ thuộc chủ yếu vào độ xác mẫu trình chỉnh “0” 1.2 Sai số đo – Phƣơng pháp đánh giá sai số đo Khi tiến hành phép đo, cho dù ta có cẩn thận đến đâu, máy đo có xác đến mức phương pháp đo có hợp lý đến kết đo nhận đại lượng gần với kích thước thực Hơn thế, lần đo khác ta cịn nhận kết đo khác Sự sai khác kết đo nhận từ giá trị thị máy dụng cụ đo với giá trị thực gọi sai số đo: Δx = x – Q Với Δx – sai số đo; x – giá trị thị đọc dụng cụ đo; Q – giá trị thực đại lượng cần đo Khi Δx bé, độ xác phép đo cao, mức độ gần kết đo với giá trị thực cao Các nguyên nhân chủ yếu gây sai số đo: - Sai số phương tiện đo - Sai số phương pháp đo - Tính chất vật lý đo lường đối tượng đo - Ảnh hưởng môi trường đo - Ảnh hưởng việc quy tròn số đo -9- Trong sai số Δx có thành phần: thành phần sai số hệ thống thành phần sai số ngẫu nhiên 1.2.1 Sai số ngẫu nhiên thông số đặc trƣng Sai số ngẫu nhiên sai số ngun nhân có tính chất ngẫu nhiên gây ra, ta chưa biết nguyên nhân gây độ lớn, dấu quy luật biến thiên Thành phần sai số ngẫu nhiên thành phần định độ xác đạt phép đo Thành phần tồn phép đo, làm cho kết đo khác lần đo lặp lại đại lượng Người ta dùng tiêu độ phân tán để đánh giá thành phần sai số ngẫu nhiên Thành phần giảm độ phân tán tiến hành phép đo lặp lại n lần Với n lớn, độ phân tán phép đo nhỏ, kết đo xác Để nghiên cứu tính chất sai số ngẫu nhiên ta tiến hành hàng loạt phép đo lặp lại điều kiện đo Sau so sánh thực nghiệm, phân tích tính chất phép thử, rút nhận xét sau: Trong điều kiện đo định, trị tuyệt đối sai số ngẫu nhiên không vượt giới hạn định Sai số có trị tuyệt đối nhỏ có hội xuất nhiều sai số có trị tuyệt đối lớn Các sai số có trị tuyệt đối có hội xuất Dựa vào tính chất ta nghiên cứu quy luật phân phối sai số ngẫu nhiên, tính toán trị số giới hạn sai số thơng qua việc tính tốn thơng số đặc trưng phân bố Giả sử thực phép đo, người ta tiến hành n lần cho thông số đo Các số liệu nhận x1, x2, … xn Thông thường chế tạo máy, người ta dùng trị số trung bình số học để biểu diễn tâm phân bố (trị số tâm phân bố): = = - 10 - 4.3.4 Phƣơng pháp đo 100 điểm (50 điểm đƣờng kính đo) Số lần thực lấy số liệu 12 lần Kết đo sau: 4.5 Xử lý số liệu đánh giá độ không đảm bảo đo 4.5.1 Bộ số liệu sở (đo điểm/bộ số liệu I) - 70 - Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'32 8°12'45 8°12'41 8°12'26 8°12'35 8°12'42 8°12'47 8°12'59 8°12'43 8°12'30 8°12'33 8°12'56 8.20889 8.21250 8.21139 8.20722 8.20972 8.21167 8.21306 8.21639 8.21194 8.20833 8.20917 8.21556 8.21132 = (X- ) x10-3 -2.43 1.18 0.07 -4.10 -1.60 0.35 1.74 5.07 0.62 -2.99 -2.15 4.24 0.00 (X- )2 x10-6 5.9049 1.3924 0.0049 16.81 2.56 0.1225 3.0276 25.7049 0.3844 8.9401 4.6225 17.9776 87.4518 Từ ta tính được: Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.00282 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201x 0.00282 = 0.0062 (độ) 22” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: - 71 - ǀ - Qǀ ≤ 0.0062 P(8.21132-0.0062 ≤ Q ≤ 8.21132+0.0062) = P(8.20512 ≤ Q ≤ 8.21752) = 95% 4.5.2 Bộ số liệu đo 20 điểm (10 điểm đƣờng kính đo / số liệu I) Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'52 8°12'57 8°12'46 8°12'47 8°12'52 8°12'43 8°12'47 8°12'43 8°12'57 8°12'51 8°12'55 8°12'43 8.21444 8.21583 8.21278 8.21306 8.21444 8.21167 8.21306 8.21194 8.21583 8.21417 8.21528 8.21194 8.21370 = Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.0015 (độ) - 72 - (X- ) x10-3 0.74 2.13 -0.92 -0.64 0.74 -2.03 -0.64 -1.76 2.13 0.47 1.58 -1.76 0.00 (X- )2 x10-6 0.542678 4.522711 0.852544 0.413878 0.542678 4.134444 0.413878 3.109344 4.522711 0.217778 2.485878 3.109344 24.8679 Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.0015 = 0.00331 (độ) 12” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: ǀ - Qǀ ≤ 0.00331 P(8.21347 - 0.00331≤ Q ≤ 8.21347 + 0.00331) = P(8.21039 ≤ Q ≤ 8.21701) = 95% 4.5.3 Bộ số liệu đo 50 điểm (25 điểm đƣờng kính đo / số liệu I) Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'45 8°12'48 8°12'46 8°12'49 8°12'53 8°12'50 8°12'44 8°12'47 8°12'41 8°12'55 8°12'46 8°12'44 8.21250 8.21333 8.21278 8.21361 8.21472 8.21389 8.21222 8.21306 8.21139 8.21528 8.21278 8.21222 8.21315 = - 73 - (X- ) x10-3 -0.65 0.18 -0.37 0.46 1.57 0.74 -0.93 -0.09 -1.76 2.13 -0.37 -0.93 0.00 (X- )2 x10-6 0.420336 0.033003 0.135669 0.213136 2.470136 0.550069 0.861803 0.007803 3.091736 4.544003 0.135669 0.861803 13.3252 Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.0011 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.0015 = 0.00242 (độ) 9” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: ǀ - Qǀ ≤ 0.00242 P(8.21315 - 0.00242≤ Q ≤ 8.21315 + 0.00242) = P(8.21073≤ Q ≤ 8.21557) = 95% 4.5.4 Bộ số liệu đo 100 điểm (50 điểm đƣờng kính đo / số liệu I) Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'39 8°12'53 8°12'48 8°12'45 8°12'48 8°12'44 8°12'52 8°12'46 8°12'47 8°12'44 8°12'45 8°12'45 8.21083 8.21472 8.21333 8.21250 8.21333 8.21222 8.21444 8.21278 8.21306 8.21222 8.21250 8.21250 8.21287 = - 74 - (X- ) x10-3 -2.04 1.85 0.46 -0.37 0.46 -0.65 1.57 -0.09 0.19 -0.65 -0.37 -0.37 0.00 (X- )2 x10-6 4.158201 3.425584 0.212367 0.136284 0.212367 0.421417 2.467517 0.007951 0.036417 0.421417 0.136284 0.136284 11.7721 Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.00103 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.0015 = 0.00228 (độ) 8” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: ǀ - Qǀ ≤ 0.00228 P(8.21315 - 0.00228 ≤ Q ≤ 8.21315 + 0.00228) = P(8.21059≤ Q ≤ 8.21515) = 95% 4.5.5 Bộ số liệu đo PP đo sở (đo điểm/bộ số liệu II) Stt Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'32 8°12'37 8°12'42 8°12'57 8°12'43 8°13'03 8.20889 8.21028 8.21167 8.21583 8.21194 8.21750 - 75 - (X- ) x10-3 -4.44 -3.05 -1.66 2.50 -1.39 4.17 (X- )2 x10-6 19.74321 9.322844 2.766678 6.233344 1.941378 17.36111 10 11 12 n=12 8°12'55 8°12'36 8°12'42 8°12'52 8°13'00 8°12'57 = 8.21528 8.21000 8.21167 8.21444 8.21667 8.21583 8.21333 1.95 -3.33 -1.66 1.11 3.34 2.50 0.00 3.789511 11.11111 2.766678 1.224711 11.13334 6.233344 93.6273 Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.00292 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.00292 = 0.00642 (độ) 23” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: ǀ - Qǀ ≤ 0.00642 P(8.21333 - 0.00642 ≤ Q ≤ 8.21333 + 0.00642) = P(8.20691≤ Q ≤ 8.21975) = 95% 4.5.6 Bộ số liệu đo 20 điểm (10 điểm đƣờng kính đo / số liệu II) - 76 - Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'57 8°12'36 8°12'47 8°12'38 8°12'57 8°12'44 8°12'43 8°12'53 8°12'59 8°12'42 8°12'47 8°12'53 8.21583 8.21000 8.21306 8.21056 8.21583 8.21222 8.21194 8.21472 8.21639 8.21167 8.21306 8.21472 8.21333 = (X- ) x10-3 2.50 -3.33 -0.27 -2.77 2.50 -1.11 -1.39 1.39 3.06 -1.66 -0.27 1.39 0.00 (X- )2 x10-6 6.233344 11.11111 0.074711 7.691378 6.233344 1.239511 1.941378 1.922844 9.343211 2.766678 0.074711 1.922844 50.5551 Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.00214 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.00214 = 0.00472 (độ) 17” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: - 77 - ǀ - Qǀ ≤ 0.00472 P(8.21333 - 0.00472 ≤ Q ≤ 8.21333 + 0.00472) = P(8.20861≤ Q ≤ 8.21805) = 95% 4.5.7 Bộ số liệu đo 50 điểm (25 điểm đƣờng kính đo / số liệu II) Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'47 8°12'51 8°12'45 8°12'35 8°12'54 8°12'53 8°12'51 8°12'36 8°12'42 8°12'50 8°12'52 8°12'44 8.21306 8.21417 8.21250 8.20972 8.21500 8.21472 8.21417 8.21000 8.21167 8.21389 8.21444 8.21222 8.21296 = Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.00178 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 - 78 - (X- ) x10-3 0.10 1.21 -0.46 -3.24 2.04 1.76 1.21 -2.96 -1.29 0.93 1.48 -0.74 0.00 (X- )2 x10-6 0.009344 1.456044 0.214678 10.51921 4.148011 3.085878 1.456044 8.781344 1.672711 0.858711 2.180544 0.552544 34.9351 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.00178 = 0.00392 (độ) 14” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: ǀ - Qǀ ≤ 0.00392 P(8.21296 - 0.00392 ≤ Q ≤ 8.21296 + 0.00392) = P(8.20904≤ Q ≤ 8.21689) = 95% 4.5.8 Bộ số liệu đo 100 điểm (50 điểm đƣờng kính đo / số liệu II) Stt 10 11 12 n=12 Kết đo (độ/phút/giây) Giá trị (độ) 8°12'51 8°12'51 8°12'46 8°12'43 8°12'53 8°12'51 8°12'51 8°12'49 8°12'44 8°12'46 8°12'40 8°12'37 8.21417 8.21417 8.21278 8.21194 8.21472 8.21417 8.21417 8.21361 8.21222 8.21278 8.21111 8.21028 8.21301 = - 79 - (X- ) x10-3 1.16 1.16 -0.23 -1.07 1.71 1.16 1.16 0.60 -0.79 -0.23 -1.90 -2.73 0.00 (X- )2 x10-6 1.3456 1.3456 0.0529 1.1449 2.9241 1.3456 1.3456 0.36 0.6241 0.0529 3.61 7.4529 21.6042 Từ ta tính được: Trị số Sai lệch bình phương trung bình: σ= = 0.0014 (độ) Với n=12 có k = n-1= 11 Tra bảng ta tα = 2.201, α = 95% Độ xác: ε = tα σ = 2.201 x 0.0014 = 0.00308 (độ) 11” Như với độ tin cậy 95% đảm bảo kết đo có sai lệch với giá trị Q là: ǀ - Qǀ ≤ 0.00308 P(8.21301 - 0.00308 ≤ Q ≤ 8.21301 + 0.00308) = P(8.20993≤ Q ≤ 8.21609) = 95% - 80 - KẾT LUẬN CHUNG Xử lý số liệu khâu quan trọng máy đo ba tọa độ, có ảnh hưởng đến kết luận đánh giá cuối Trong máy tính nối kết với máy đo tọa độ cài sẵn chương trình xử lý tập số liệu đo theo dạng bề mặt bản, bề mặt chi tiết thường thiết kế theo quy luật hình học xác định khả công nghệ gia công máy Có thể nói rằng: khơng có phần mềm vạn để dùng chung cho tất loại máy đo ba tọa độ CMM mà độ xác số điểm quét loại máy CMM phụ thuộc vào khả tính phần mềm xử lý máy độ xác chi tiết cần đo Khi tiến hành phép đo, máy đo có xác đến mức phương pháp đo có hợp lý đến đâu kết đo nhận đại lượng gần với kích thước thực Hơn lần đo theo phương pháp đo khác ảnh hưởng đến kết đo Để đánh giá độ tin cậy phép đo đó, cần thiết phải xác định độ không đảm bảo đo thực phép đo trường hợp xác định Công tác quản lý bảo đảm chất lượng hoạt động sản xuất gia công đại ngày sử dụng nhiều thiết bị đo tọa độ (CMM) Trong vòng 20 năm qua, máy CMM dần thay phương pháp kiểm tra truyền thống sử dụng thước đo gá kẹp, giúp giảm thời gian nhân lực hoạt động quản lý chất lượng Các máy CMM khơng có khả kiểm tra kích thước hình học tiêu chuẩn mà áp dụng cho nhiều chi tiết đặc biệt bánh răng, trục khủyu… mà môi trường sản xuất truyền thống, công việc kiểm tra đòi hỏi thiết bị đo kiểm chuyên dụng Quá trình quản lý chất lượng khơng phụ thuộc vào chất lượng hệ thống mà phụ thuộc vào độ xác, tin cậy thiết bị đo, kiểm Trong giới hạn luận văn tác giả muốn đưa số cách tiếp cận, - 81 - đánh giá giúp người kỹ sư lựa chọn máy đo tọa độ CMM đáp ứng yêu cầu xác độ tin cậy đánh giá thiết bị đo giá trị kết đo phép đo chi tiết cụ thể Yếu tố quan trọng độ bất định đo lường cần thiết tối thiểu Các số bất định quy định kiểm tra cho máy tọa độ quy định tiêu chuẩn ISO 10360 – Một số nhà sản xuất máy CMM không theo tiêu chuẩn ISO 10360 – 2, mà áp dụng tiêu chuẩn khác : CMMA, B89, VDI/VDE 2617 JIS Do để so sánh thông số máy CMM nhà sản xuất khác ta đánh giá chúng mặt Nhìn chung để đáp ứng yêu cầu khách hàng thị trường toàn cầu, hầu hết nhà sản xuất máy CMM cung cấp bảng thông số theo tiêu chuẩn khác để tiện tham khảo Và tiêu chuẩn ISO 10360 – coi tiêu chuẩn chung toàn cầu Độ ổn định máy CMM phụ thuộc vào điều kiện môi trường làm việc Do nhà sản xuất máy CMM thường quy định phạm vi nhiệt độ môi trường làm việc, dải thay đổi nhiệt độ giờ, ngày… phạm vi máy CMM đạt thông số hoạt động quy định Do cần ý đến yếu tố biên độ lựa chọn máy CMM phù hợp Ngồi mức ổn định (khơng bị rung chấn) đặt máy quan trọng để tối ưu hóa hoạt động máy CMM Hầu hết nhà sản xuất cung cấp thông số độ rung tối đa mà máy có chịu mà đáp ứng yêu cầu kỹ thuật quy định, mặt khác ta đặt mua hệ thống giảm chấn máy hoạt động mơi trường có khả rung chấn, tốt trước mua máy nên nghiên cứu cách tổng thể độ rung chấn môi trường lắp máy Tất máy CMM cung cấp hệ thống phần mềm thực công việc đo bản, số cung cấp phần mềm để đo chi tiết có hình dáng phức tạp bánh răng, xoắn, trục vít…hãy đảm bảo bạn hiểu rõ độ phức tạp vật đo để lựa chọn gói phần mềm phù hợp Ngồi lựa chọn số lượng, kiểu đầu dò, hệ - 82 - thống gá kẹp thiết bị phụ trợ để khai thác tối ưu hoạt động máy CMM Phương pháp đo phương pháp gián tiếp nên xác phụ thuộc vào phần mềm sử lý số liệu, độ ổn định máy, phương án đo Qua nghiên cứu khảo sát ban đầu phương pháp đo thiết bị đo ba tọa độ, thực thực nghiệm đo náy đo chiều Smart CMM X- 500, tác giả tìm thấy số vấn đề ảnh hưởng đến độ xác phương pháp đo độ ổn định máy mãi Do thiết bị đo cần phải hiệu chỉnh thường xuyên Số điểm chạm mặt chuẩn, mặt đo phụ thuộc vào độ xác chi tiết đo Số điểm đo ảnh hưởng đến độ xác độ không đảm bảo kết đo Việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo đo Profile bề mặt sử dụng máy đo chiều CMM vấn đề rộng lớn mẻ nước ta Do yếu tố khách lẫn chủ quan, khuôn khổ luận văn này, tác giả nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng độ không đảm bảo đo máy đo chiều Smart CMM X-500 với ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ thời gian Nhưng xem tiền đề cho việc nghiên cứu loại máy đo khác – khơng lĩnh vực khí – với yếu tố ảnh hưởng sâu rộng độ ẩm, độ ồn, độ rung động, áp suất…, bề mặt có độ phức tạp cao Tác giả mong mỏi có hội điều kiện để thực chưa hồn thiện trăn trở - 83 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Coordinate measuring machines and system Edited by John A BOSCH Giddings & Lewis Dayton, Ohio – 1995 Các phương pháp xác định đọ xác gia cơng Trần Văn Địch Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2008 Kỹ thuật đo lường kiểm tra chế tạo khí Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyến Thị Cẩm Tú Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2009 Dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường Ninh Đức Tốn, Nguyễn Thị Xuân Bảy Nhà xuất Giáo dục – 2004 Smart CMM – Operating Manual WENZEL PRAZISION GmbH 2003 - 84 - ... đo mà cụ thể giảm yếu tố ảnh hưởng đến độ xác phép đo nâng cao độ tin cậy kết đo thực phép đo máy đo tọa độ CMM Chính lý mà tác giả chọn đề tài ? ?Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến độ không đảm bảo. .. lượng đo xác suất (mức độ) tin cậy định 1 .3. 2 Phân loại độ khơng đảm bảo đo Độ không đảm bảo chuẩn (u): độ không đảm bảo kết phép đo thể độ lệch chuẩn Độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp ( ): độ không. .. không đảm bảo đo 1 .3. 1 Khái niệm độ không đảm bảo đo Độ không đảm bảo đo (gọi tắt độ không đảm bảo) định nghĩa thông số gắn với kết phép đo, đặc trưng cho phân tán giá trị quy cho đại lượng đo cách