III Phương phỏp đo cỏc thụng số bỏnh răng
i < mang TXD[] lengthSa
CHƯƠNG 5 K ẾT LUẬN
Với đề tài: “Tự động hoỏ quỏ trỡnh đo và đỏnh giỏ sai số chế tạo cỏc thụng số ăn khớp của bỏnh răng trụ trờn mỏy đo toạ độ 3 chiều CMM 544 Mitutoyo”, tỏc giả đó xõy dựng thành cụng chương trỡnh tớnh sai số bỏnh răng trụ răng thẳng. Sự thành cụng của đề tài cú ý nghĩa thực tiễn rất lớn. Việc tin học hoỏ gúp phần tăng năng xuất cho quỏ trỡnh đo và đỏnh giỏ sai số chế tạo bỏnh răng. Với độ chớnh xỏc của mỏy CMM cựng với chương trỡnh, đó cho ra kết quả tớnh một cỏch chớnh xỏc hơn so với cỏc phương phỏp đo thụng thường. Một đúng gúp lớn nữa của đề tài là nõng cao khả năng của mỏy đo toạ độ CMM 544 Mitutoyo của trường ĐH Kỹ thuật Cụng nghiệp Thỏi nguyờn. Mỏy CMM 544 tại trường khụng thể đo được cỏc thụng số của bỏnh răng do phần mềm được trang bị khụng cú tớnh năng trờn. Với thành cụng của đề tài, ta hoàn toàn xỏc định được một số thụng số cũng như sai số chế tạo của bỏnh răng trụ răng thẳng. Kết quả của chương trỡnh giỳp cho nhà sản xuất nắm được độ chớnh xỏc của sản phẩm mà mỡnh sản xuất từ đú đưa ra những quyết định chuẩn xỏc.
Tuy nhiờn, với khả năng của tỏc giả, chương trỡnh cũn nhiều hạn chế như chưa thể tớnh được đầy đủ cỏc thụng số và sai số chế tạo của bỏnh răng trụ răng thẳng. Đõy cũng chớnh là hướng phỏt triển tiếp của đề tài trong tương lai.
Hướng phỏt triển của đề tài:
Từ những hạn chế của đề tài đó được phõn tớch, đồng thời nhận thấy định hướng của đề tài là rất mở, tỏc giả xin đưa ra hướng phỏt triển của đề tài trong tương lai:
Xõy dựng chương trỡnh tớnh toỏn sai số chế tạo của bỏnh răng trụ răng thẳng với
đầy đủ cỏc sai số chế tạo bỏnh răng cần tớnh, giao diện với người dựng của chương trỡnh sẽ thõn thiện hơn.
PHỤ LỤC 1: GIỚI THIỆU VỀ MÁY ĐO CMM 544 MITUTOYO
CỦA TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CễNG NGHIỆP Kớch thước trục: Trục X 505mm.
Trục Y 405mm. Trục Z 405mm. Chi tiết đo: Kớch thước cao nhất là 545 mm.
Trọng lượng tối đa là 180 kg. Làm việc trong điều kiện nhiệt độ tiờu chuẩn là 16 – 26 oC.
Giải đo: 0,1 àm.
Sử dụng đệm khớ trờn tất cả cỏc trục.
Tốc độ di chuyển: Di chuyển tự động CNC 8 -300mm/s (Lớn nhất cú thể tới 520mm/s).
Tốc độ điều khiển bằng Joystick với di chuyển nhanh là 80mm/s và chậm nhất 0,05mm/s.
Tốc độ đo (CNC): 1 – 8mm/s. Bàn đo: Vật liệu là đỏ Granite.
Kớch thước 638x 860mm. Khớ cung cấp: Lưu lượng 12,5 l/phỳt với ỏp suất 0,4Mpa.
Kớch thước toỏn bộ mỏy : Rộng: 1082mm. Dài: 1122mm. Cao: 2185mm. Trọng lượng toàn bộ mỏy: 515kg. Mỏy CMM 544 sử dụng đầu đo TP20.
Phần mềm MCOSMOS24:
- Cú thể thiết lập cỏc lệnh đo đơn như: Đo điểm, đo đườn g thẳng, đo đường trũn,…
- Ngoài ra cú thể thiết lập lệnh chạy tự động cho mỏy (CNC) tiến hành đo biờn dạng tự động (2D cũng như 3D). Tớnh năng này rất quan trọng cho quỏ trỡnh tỏi tạo ngược (RE).
- Phần mềm MCOSMOS 24 cho phộp xuất cỏc dữ liệu do mỏy đo xử lớ chuyển sang cỏc định dạng CAD.
PART MANAGER - Quản lý chương trỡnh :
Part Process Bar - Thanh cụng cụ xử lý chương trỡnh : - New part : Mở một file chương trỡnh mới. - Change part name : Thay đổi tờn chương trỡnh. - Copy part : Sao chộp chương trỡnh.
- Mark part : Đỏnh dấu chương trỡnh.
- Delete part : Xúa một hoặc nhiều chương trỡnh. - Sort part list : Sắp xếp chương trỡnh theo thứ tự. - Second part list : Mở cửa sổ thứ hai.
- Change part directory : Thay đổi thư mục chứa chương trỡnh. - Back up : Sao chộp dữ liệu sang ổ đĩa khỏc.
- Notepad : Ghi chỳ dưới dạng Notepad.
- Picture and sound : Hỡnh ảnh và õm thanh minh hoạ.
Program start-up bar - Thanh cụng cụ khởi động chương trỡnh : - Part Program Editor : Sửa chữa nội dung một chương trỡnh cú sắn. - CMM Single and Learn Mode : Đo cỏc lệnh đo đơn và lập trỡnh. - CMM Repeat Mode : Chạy tự động chương trỡnh đó lập.
CMM Single and Learn Mode - Cỏc lệnh đo đơn và lập trỡnh: * Quản lý dữ liệu và hiệu chuẩn đầu đo :
Quản lý dữ liệu đầu đo - PROBE DATA MANAGEMENT : - New : Thiết lập một đầu đo mới.
- Edit : Sửa dữ liệu của một đầu đo.
- Copy : Sao chộp toàn bộ dữ liệu của một đầu đo. - Delete : Xúa một hoặc nhiều đầu đo.
- Store : Lưu trữ dữ liệu đầu đo. - Calibrate : Hiệu chuẩn đầu đo.
- Probe from Archive : Mở tệp dữ liệu đầu đo đó lưu trữ. - Archive Probe data : Lưu trữ dữ liệu đầu đo.
- Print : In toàn bộ dữ liệu đầu đo.
- Define Probe with T-Botton : Định nghĩa đầu đo từ phớm T (Của phần điều khiển).
Hiệu chuẩn đầu đo - CALIBRATE :
- Dựng lệnh đo quả cầu (Sphere) đo quả cầu chuẩn (Master Ball - MB). - Vào Setting / System / Volumn Compensation :
+ Probe Offset : X = 0
Y = 0
Z = -180
+ Distance Machine table / Master Ball : Khoảng cỏch từ bàn mỏy đến tõm MB. + Position of MB : Nhập giỏ trị Z của k ết quả đo quả cầu chuẩn vừa đo vào vị trớ Z.
- Vào Probe / Probe data Managerment :
+ Thiết lập cỏc đo với cỏc gúc theo yờu cầu qua T-Botton.
+ ấn vào Calibrate - Hiệu chuẩn : Nhập đường kớnh chuẩn của Master Ball. Manual Calibration : Hiệu chuẩn bằng tay.
Automatic Calibration : Hiệu chuẩn tự động.
Swilve Length
Cỏc lệnh đo đơn :
- Cõu lệnh : Vào Element / Point. Chọn biểu tượng
Alt + L + P.
- Type of construction - Kiểu loại xõy dựng : + Measure : Thực hiện đo bằng tay.
+ Connection element : Xõy dựng qua nối kết cỏc đối tượng. + Memory recall : Gọi lại đối tượng cũ (cú trong bộ nhớ). + Theoretical element : Xõy dựng điểm ảo.
Đo điểm - POINT :
Safety distance
+ Symmetry element : Xõy dựng điểm trung bỡnh giữa cỏc điểm cho t rước. + Intersection element : Xõy dựng điểm giao cắt.
+ Min, Max of contour : Xõy dựng điểm Min, Max trong một biờn dạng. - Selecting formula - Lựa chọn cỏch thức :
+ Point : Kết quả đo khụng bự đường kớnh đầu đo (Lấy theo KQ vị trớ chạm). + Compensated point : KQ đo đó được bự đường kớnh đầu đo. (Lựa chọn). + Side point : Hiển thị KQ theo hướng đầu do di chuyển và chạm. (Đó bự ĐK đầu đo).
- Measure Automatic - Chọn cỏch đo tự động. - Tolerance : Dung sai.
- Automatic element repetition : Tự động lặp lại lệnh đo. - Graphic and Voice : Hỡnh ảnh và õm thanh.
* Đo tự động đối tượng - Measure Automatic : + Kớch vào biểu tượng Position of Machine. + KÍCH VÀO BIỂU TƯỢNG IMAGE POINT. + Kớch vào biểu tượng Position of Machine.
+ Sửa giỏ trị X, Y, Z để xỏc định chiều chuyển động của đầu đo. + OK.
- Cõu lệnh : Vào Element / Line. Chọn biểu tượng
Alt + L + L.
- Type of construction - Kiểu loại xõy dựng : - Mặt phẳng chiếu.
- Tương tự như lệnh đo điểm. - Measure Automatic - Đo tự động :
+ Length : Chiều dài đường thẳng cần đo. + Kớch vào biểu tượng Position of Machine.
+ Angle : Chọn gúc theo hướng di chuyển của đầu đo. (Theo chiều mũi tờn vàng).
+ Driving plane : Mặt phẳng làm việc.
+ Probing : Chọn hướng đo của đầu đo (Theo chiều mũi tờn da cam). Đo đường thẳng - LINE :
+ OK.
- Dữ liệu hiển thị :
+ (X,Y,Z) tọa độ của điểm giao của đường thẳng từ gốc tọa độ hạ vuụng gúc tới đường
thẳng vừa đo.
+ Cỏc gúc lần lượt là gúc giữa đường thẳng vừa đo với cỏc trục tương ứng (X,Y,Z).
+ Độ dài của đoạn thẳng vuụng gúc hạ từ gốc hệ trục tọa độ tới đường thẳng vừa đo.
+ d : Độ thẳng của đường thẳng vừa đo. + n : Số điểm đo.
- Cõu lệnh : Vào Element / Circle. Chọn biểu tượng
Alt + L + C.
- Type of construction - Kiểu loại xõy dựng : - Mặt phẳng chiếu.
- Tương tự như lệnh đo đường. - Measure Automatic - Đo tự động :
+ Type of element : Chọn biểu tượng Inner Circle.
+ Diameter : Nhập giỏ trị đường kớnh cần đo trừ đi 2 mm. + Kớch vào biểu tượng Position of Machine.
+ Start/End Angle : 0 / 0
+ Driving plane : Mặt phẳng làm việc. + Driving option : (Theo mũi tờn mầu ghi).
Circular : Đầu đo di chuyển theo đường trũn hoặc gấp khỳc. Couter Clockwise : Ngược chiều kim đồng hồ.
Clockwise : Cựng chiều kim đồng hồ. + Slot width : Chiều rộng rónh slot (Nếu cú). + Pitch of thread : Bước ren (Nếu cú).
+ OK.
Đo đường trũn - CIRCLE :
Đo đường trũn trong :
Đường trũn trong kớn :
- Dữ liệu hiển thị :
+ (X,Y,Z) tọa độ điểm tõm của đường trũn vừa đo.
+ Cỏc gúc lần lượt là gúc giữa đường thẳng vuụng gúc và đi qua tõm đường trũn với cỏc trục tương ứng (X,Y,Z).
+ ( : Đường kớnh đường trũn vừa đo. + d : Độ trũn của đường trũn vừa đo. + n : Số điểm đo.
Đo đường trũn trong hở :
- Tương tự như đo đường trũn trong kớn nhưng khỏc cỏch chọn gúc đo : + Start angle - Gúc bắt đầu :
+ End angle - Gúc kết thỳc :
Tựy thuộc vào vị trớ hở của đường trũn để nhập giỏ trị gúc cho phự hợp.
Đo đường trũn ngoài : (Cho cả hai trường hợp kớn và hở).
- Tương tự như đo đường trũn trong. - Trong phần Measure Automatic chọn :
+ Type of element : Chọn biểu tượng Outer Circle.
+ Di chuyển đầu đo ra ngoài, xuống dưới đường trũn cần đo. + Nhập giỏ trị Z tại vị trớ đú vào Z trong Position of Machine. + Start / End angle : Nhập giỏ trị gúc của vị trớ đầu đo đang đứng. + OK.
- Lệnh này chỉ sử dụng đo bằng tay. - Đo mặt phẳng nghiờng.
- Đo đường trũn.
Đo đường trũn trờn mặt phẳng nghiờng - Element Inclined Circle :
- Cõu lệnh : Vào Element / Plane. Chọn biểu tượng
Alt + L + A.
Đo mặt phẳng - PLANE :
- Chú ý : Nhớ luôn phải kích vào biểu tượng Position of Machine.
- Chú ý :
+ Position of Machine.
+ Khi di chuyển đầu đo xuống Z và đứng ở vị trí nào thì góc bắt đầu phải ở vị trí đó.
- Tương tự như lệnh đo đường thẳng.
- Đo tự động - Measure Automatic : Cỏc lựa chọn tương tự như đo đường thẳng và đường trũn.
- Cõu lệnh : Vào Element / Cone. Chọn biểu tượng
Alt + L + O.
Đo hỡnh nún - CONE :
Đo hỡnh cầu - SPHERE :
- Cõu lệnh : Vào Element / Sphere. Chọn biểu tượng
Alt + L + S.
- Cõu lệnh : Vào Element / Cylinder. Chọn biểu tượng
Alt + L + Y.
Đo hỡnh trụ - CYLINDER :
- Cõu lệnh : Vào Element / Distance. Chọn biểu tượng
Alt + L + D.
Tớnh khoảng cỏch giữa hai đối tượng - DISTANCE :
- Cõu lệnh : Vào Element / Angle. Tớnh gúc giữa hai đối tượng - ANGLE :
Chọn biểu tượng
Alt + L + G.
+ Cõu lệnh : Tolerance / Tolerance Comparison Element / Last Element Dung sai - TOLERANCE :
- Khai bỏo dung sai từ ngay trong mỗi lệnh đo đơn.
- Hoặc khai bỏo dung sai cho đối tượng vừa đo (Last Element) :
Chọn biểu tượng Alt + T + T + L
- Hoặc khai bỏo dung sai cho một đối tượng bất kỳ :
+ Cõu lệnh : Tolerance / Tolerance Comparison Element / Element
Chọn biểu tượng Alt + T + T + E
- Sai số hỡnh dỏng hỡnh học : Chọn theo cỏc biểu tượng (ở thanh cụng cụ phớa dưới)
- Cõu lệnh : Vào Calculate / Formula Calculation ... Chọn biểu tượng
Alt + C + F.
Hệ trục tọa độ - Co ordinate System :
Hàm - FUNCTION :
- Sử dụng trong trường hợp đo đối tượng đo số lượng nhiều và lặp lại.
- Sử dụng kết quả đo của đối tượng đo trước làm (liờn quan) cỏc phộp đo hoặc chuyển đổi cho cỏc lệnh đo sau đú.
- Đối tượng được gỏn hàm sẽ lấy kết quả đo thực tế của từng phụi bất kỳ. Như vậy sẽ đảm bảo được kết quả đỳng cho mỗi phụi bất kỳ đú.
Thiết lập hệ trục theo Macro của mỏy - ALIGN CO-ORDINATE SYSTEM : - Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Aline Co-ordinate System.
Alt + C + I.
- Pattern Alignment : định nghĩa hệ tọa độ theo biểu tượng cho trước. (Theo hỡnh tương ứng).
- Machine Co-ordinate : Lấy theo hệ tọa độ của mỏy.
- Load Co-ordinate System : Gọi hệ tọa độ đó thiết lập trước (nếu cú).
+ Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Aline Plane Chọn biểu tượng
Alt + C + A.
Thiết lập hệ trục tọa độ bằng tay :
Hệ trục tọa độ cú trục X (Y, Z) // trục cần đo :
(Align Axis to Parallel to Axis ...) - Đo mặt phẳng bằng lệnh đo mặt phẳng.
- Đo đường thẳng bằng lệnh đo đường thẳng. - Định nghĩa đường thẳng vừa đo là trục X (Y, Z) :
+ Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Aline Axis Parallel Axis... Chọn biểu tượng
Alt + C + P.
- Đo đường thẳng bằng lệnh đo đường thẳng.
- Tỡm điểm giao bằng lệnh đo điểm (Lựa chọn Intersection Point). - Định nghĩa điểm vừa tỡm là gốc tọa độ :
+ Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Create Origin. Chọn biểu tượng
Alt + C + C.
Hệ trục tọa độ cú trục X (Y, Z) qua gốc tọa độ và một đối tượng bất kỳ :
(Align Axis Through Point ...)
- Đo mặt phẳng bằng lệnh đo mặt phẳng.
- Định nghĩa mặt phẳng vừa đo là mặt phẳng chuẩn. (Tương tự như phần trờn). - Đo đối tượng thứ nhất (Điểm, Đường trũn, ... ).
- Định nghĩa đối tượng vừa đo là gốc tọa độ (Tương tự như phần trờn). - Đo đối tượng thứ hai (Điểm, Đường trũn, ... ).
- Định nghĩa trục X (Y, Z) qua (từ) gốc tọa độ tới đối tượng thứ hai : + Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Aline Axis Through Point ...
Chọn biểu tượng
Alt + C + T.
+ Chọn đối tượng thứ hai.
+ Chọn trục X (Y, Z) cần định nghĩa.
+ Offset Alignment : Bự thờm đối tượng thứ hai (theo trục đó định nghĩa) một giỏ trị.
Hệ trục tọa độ sao cho đối tượng thứ hai cú tọa độ (X, Y) trong hệ trục tọa độ đú :
(Align Axis by Point With Offset ...) - Đo mặt phẳng bằng lệnh đo mặt phẳng.
- Định nghĩa mặt phẳng vừa đo là mặt phẳng chuẩn. (Tương tự như phần trờn). - Đo đối tượng thứ nhất (Điểm, Đường trũn, ... ).
- Định nghĩa đối tượng vừa đo là gốc tọa độ (Tương tự như phần trờn). - Đo đối tượng thứ hai (Điểm, Đường trũn, ... ).
+ Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Aline Axis by Point With Offset ... + Chọn đối tượng đo thứ hai (Điểm, Đường trũn, ... )
+ Nhập giỏ trị theo yờu cầu (hoặc từ bản vẽ thiết kế) cho đối tượng thứ hai đú.
- Cõu lệnh : Vào Co-or. Sys. / Move and Rotate Co-ord. System .... Chọn biểu tượng
Alt + C + M.
- Di chuyển - Shift : Nhập tọa độ điểm đến cho hệ tọa độ mới.
- Xoay - Rotate : Chọn trục Z (X, Y) làm chuẩn và nhập giỏ trị gúc cần xoay. Di chuyển và xoay một hệ trục tọa độ :