Phương phâp đo kích thước lỗ

7.3.1. Phương phâp đo bằng đồng hồ đo lỗ

Về bản chất kích thước lỗ thuộc phạm trù kích thước thẳng nín về nguyín tắc vẫn có thể dung ba phương phâp đo cơ bân đê níu để đọ Tuy nhiín, do đặc điểm kích thước lă kích thước trong nín không gian rất hạn chế, cần thiết phải có đầu đo chuyín dùng kết hợp với câc phương tiện đo ngoăi thông dụng để đo lỗ.

Trong kết cấu đầu đo lỗ cần giải quyết vấn đề:

- Biến đổi phương chuyển vị đo

Trang 101

- Bảo đảm chuyển vị đo theo đúng phương biến thiín kích thước đo

- Truyền chuyển vị đo đê đổi phương ra dụng cụ chỉ thị

Người ta thường dùng kim côn, đòn bẩy hoặc ním để đổi phương chuyển vị đo như trín. Trong đó loại đầu đo dùng kim côn có tỷ số truyền khi đổi phương chuyển vị

1 x k d tg    

Trong đó: x: Sai lệch chuyển vị đo so với lỗ điều chỉnh d: Sai lệch kích thước đo vă kích thước điều chỉnh Khi α giảm, tgα giảm vă k tăng.

Loại dùng đòn bẩy, phổ biến lă dùng đòn vuông vă tỷ số truyển k =1. Loại dùng ním thường dùng góc ním 450, k =1.

Để đảm bảo phương chuyển vị đo của tiếp điểm đo động nằm trín phương biến thiín kích thước đo, tức lă phải đi qua tđm, người ta dùng câc loại kết cấu cần định tđm như:

Yíu cầu cơ bản của cầu định tđm lă hai tiếp điểm cố định tđm A, B phải đối xứng qua CD lă phương đọ

Để chuyền chuyển vị đo sau khi đê đổi phương người ta dùng câc thanh trượt khâ dăi để truyền chuyển vị tới đồng hồ đo ngoăi để nhận được chỉ thị đọ

Độ chính xâc của chuyển vị ra phụ thuộc văo độ chính xâc của cầu định tđm, bộ nhận vă đổi phương vị chuyển vị cũng như khả năng dẫn truyền chính xâc tín hiệu đo ra đồng hồ chỉ thị.

Độ chính xâc của dụng cụ đo lỗ bị hạn chế bởi độ chính xâc của đầu đo lỗ, vì thế người ta chỉ lắp câc đồng hồ chỉ thị thích hợp với độ chính xâc của đầu đọ Việc thay đồng hồ chỉ thị chính xâc hơn về cơ bản không cải thiện được độ chính xâc của dụng cụ.

7.3.2. Dùng gâ đo lỗ

Hình sau mô tả phương phâp đo lỗ bằng gâ đo lỗ lắp trín câc mây đo chiều dăi thông dụng

Trang 103

Trong đó sơ đồ a) dùng trong Ôptimet ngang. Đỉn 5 sâng bâo điểm điều chỉnh xong cho phĩp đọc tọa độ điểm đọ Sơ đồ b) dùng trong kính hiển vi dụng cụ. Vị trí ngắm chuẩn được quan sât trín hệ hiển vi HV1 bâo điểm điều chỉnh đê xong, cho phĩp đọc tọa độ điểm đo trín HV2.

Sơ đồ a), b) đo theo phương phâp đo một tiếp điểm. Kết quả được tính: L = x2 – x1 ; D = L + d

Với d lă đường kính đầu đọ

Sơ đồ c) dùng trong mây đo nằm ngang. Để đo được đúng đường kính theo phương vuông góc với đường trục, chi tiết được đặt lín một băn đo tự lựa có khả năng quay quanh z, y vă tịnh tiến theo 3 trục để điều chỉnh đo tại điểm đo mong muốn. Sơ dồ c) đo theo phương phâp đo 2 tiếp điểm. Kích thước đo được tính:

D= L +d

Độ chính xâc của gâ đo lỗ theo phương phâp năy phụ thuộc chủ yếu văo việc điều chỉnh tiếp điểm đo có qua tđm chi tiết hay không. Khả năng định tđm của tiếp điểm đo phụ thuộc văo quan hệ giữa bân kính đầu đo vă đường kính chi tiết đọ

7.3.3. Phương phâp đo lỗ bằng phương tiện đo khí nĩn

Phương phâp đo lỗ kiểu đo khí nĩn dựa trín nguyín tắc: âp suất hoặc lưu lượng của dòng khí nĩn sẽ thay đổi khi xuất hiện sự thay đổi của cản chắn trín dòng chảy của nó. Sự thay đổi của cản chắn lă sự thay đổi kích thước lỗ đọ Sơ đồ đo hình sau mô tả nguyín tắc đo lỗ nhỏ bằng khí nĩn kiểu âp kế.

Âp suất dư H = const chảy qua đầu phun văo d1 = const rồi chảy qua lỗ cần đo d2 gọi lă đầu phun đọ Âp đo H chỉ phụ thuộc văo d2 theo công thức:

4 2 1 1 H h d d         Hình 7.13.

Bằng phương phâp đo so sânh với lỗ mẫu d20’ căn cứ văo sự thay đổi âp đo có thể suy ra sự thay đổi đầu phun đo d:

2 h d k   

Khi lỗ đo d2 lớn hơn 1 mm thường dùng phương ân b) hình trín như sau: người ta đặt văo giữa lỗ phun đo một trục hoặc một bi có đường kính d, lăm giảm tiết diện chảy qua đầu phun đó nhằm nđng cao độ chính xâc khi đọ

Hình sau a) mô tả nguyín tắc đo lỗ có độ chính xâc cao bằng khí nĩn: cản trở ở đầu ra tạo bởi đầu phun d2 vă mặt lỗ cần đọ Khi H, d1, d2 lă cố định thì sự thay đổi âp đo h chỉ phụ thuộc văo sự thay đổi của khe hở z theo công thức:

2 2 2 4 1 16 1 H h d z d  

Hình sau b) mô tả đầu đo chuyín dùng để đo lỗ chính xâc caọ Trong đó, ӨA được tính toân theo kích thước lỗ cần đọ Bằng phương phâp đo so sânh với lỗ mẫu D căn cứ văo

sự thay đổi h có thể xâc định: D D0 h

k



 

Phương phâp đo lỗ bằng đầu đo khí nĩn thích hợp để đo lỗ chính xâc cao, sản xuất hăng loạt trong công nghệ ổn định, đặc biệt khi đo lỗ không thong, lỗ ở vị trí khó đo, như lă lỗ xi lanh bơm cao âp, xilanh thủy lực, than vòi phun, van thủy lực …

Hệ thống đo khí nĩn kiểu âp kế có thể dùng âp thấp, âp trung vă âp cao tùy theo trị số âp lăm việc H của nguồn. Tỷ số truyền của hệ thống dễ dăng đạt từ 5.103 đến 104.

7.4. Câc phương phâp đo câc thông số sai số hình dâng vă vị trí bề mặt

- Trong quâ trình gia công không chỉ có kích thước mă hình dạng vă vị trí câc bề

mặt của chi tiết cũng bị sai lệch. Sai lệch hình dạng vă vị trí câc bề mặt ảnh hưởng rất lớn đến chức năng sử dụng của chi tiết mây vă bộ phận mâỵ Vì vậy, yíu cầu đặt ra cần phải

Trang 105

khảo sât vă xâc định một câch định tính , cũng như định lượng câc thông số đó để chi tiết gia công đảm bảo câc yíu cầu kỹ thuật.

7.4.1 Phương phâp đo câc thông số sai số hình dâng bề mặt

- Nhóm câc thông số quy định sai số hình dâng bề mặt vă kí hiệu được chỉ dẫn trong bảng sau theo TCVN 10-85 ( ISO P1101 ).

Bảng 8.1 KÝ hiÖu Trªn b¶n vÏ ViÕt t¾t Tªn sai lÖch Lo¹i sai lÖch Sai lÖch ®ĩ ph¼ng - ®ĩ kh«ng ph¼ng

Sai lÖch profil trªn tiÕt diÖn dôc Sai lÖch ®ĩ th¼ng - ®ĩ kh«ng th¼ng Sai lÖch ®ĩ trô - ®ĩ kh«ng trô Sai lÖch ®ĩ trßn - ®ĩ kh«ng trßn EFE EFL EFZ EFK EFP Sai lÖch h×nh d¸ng bÒ mƯt

- Trong câc sai lệch trín chú ý rằng thông số độ không trụ lă chỉ tiíu đânh giâ sai số mặt trụ một câch tổng quât nhất. Vì nó xâc định câc sai lệch theo phương vuông góc với trục, bao gồm: độ ôvan, độ đa cạnh; vă xâc định câc sai lệch theo phương dọc trục như: độ côn, độ lồi, độ lõm, độ cong trục. Vì vậy, khi trình băy phương phâp đo cần tâch câc chỉ tiíu tổng hợp thănh câc chỉ tiíu riíng lẻ lăm đối tượng đọ

- Việc tâch chỉ tiíu tổng hợp thănh câc chỉ tiíu thănh phần sẽ gđy khó khăn cho việc phđn phối trị số dung sai tổng thănh dung sai thănh phần. Để đơn giản thì âp dụng phương phâp cđn bằng tâc dụng cho câc thănh phần. Tuy nhiín với những băi toân cụ thể thì căn cứ theo khả năng công nghệ yíu cầu để phđn phối dung sai mă không âp dụng phương phâp cđn bằng tâc dụng.

- Ngoăi ra việc xâc định từng thông số đơn lẻ sẽ không trânh khỏi ảnh hưởng của

câc thông số khâc có liín quan. Vì vậy, dung sai của thông số mă trong khi đo luôn luôn ảnh hưởng tới kết quả đo của câc thông số khâc, được quy định khắt khe nhất tức lă có trị số nhỏ nhất.

- Ví dụ: độ tròn lă thông số ảnh hưởng tới kết quả đo của câc thông số khâc như độ côn, độ cong ... vì vậy khi phđn bố dung sai bao giờ trị số của độ tròn cũng cần nhỏ hơn tới mức ảnh hưởng của nó

Rmin R

max

§¦íng trßn ¸p

BÒ mƯt thùc

tới kết quả đo câc thông số còn lại có thể bỏ qua được.

- Khi kiểm tra có thể một trong câc chỉ tiíu đo vượt trị số dung sai thănh phần song nếu khi tính sai lệch tổng hợp không vượt quâ dung sai cho chỉ tiíu tổng hợp thì sản phẩm vẫn xem lă đạt yíu cầụ

7.4.1.1. Phương phâp đo độ không tròn

 Sai lệch về độ tròn lă khoảng câch lớn nhất  từ câc điểm thuộc prôfin thực đến đường tròn âp (đường tròn cận tiếp)

 Gọi Ra lă bân kính đường tròn âp.

 Rt lă bân kính bề mặt thực được lấy cùng tđm với đường tròn âp.

 Khi đó sai lệch lớn nhất giữa hai đường tròn lă: EFK = Ra – Rtmax.

+ Với chi tiết trục: Ra lă bân kính đường tròn ngoại tiếp vă cũng lă bân kính lớn nhất của bề mặt thực Rt max. Khi đó trị số sai lệch độ tròn lă EFK được xâc định khi Rt = Rt

max.

+ Với chi tiết lỗ: Ra lă bân kính đường tròn nội tiếp vă cũng lă bân kính bĩ nhất của bề mặt thực. Khi đó trị số sai lệch độ tròn EFK sẽ nhận được khi Rt = Rt max.

Vậy ứng với cả 2 trường hợp trín có:

EFK = Rmax – Rmin

R max Rmin R m ax Rmin §¦íng trßn ¸ p BÒ mƯt thùc Rmax R min

 Trín thực tế để xâc định sai lệch về độ tròn, người ta cho chuyển đổi đo đứng yín còn chi tiết đo thì xoay toăn vòng. Khi chi tiết đo xoay đầu đo luôn luôn ră trín bề mặt chi tiết, vì vậy có thể dễ dăng xâc định dmax vă dmin . Khi đó, với chi tiết có số cạnh chẵn thì có thể viết thănh: EFK = 2 min max d d  Hình 7.16.

Trang 107

 Vậy thực tế xuất phât từ số cạnh mĩo mă có những phương phâp đo độ không tròn

khâc nhau:

a) Khi số cạnh lă chẵn:

 Có thể dùng sơ đồ đo độ không tròn theo phương phâp đo 2 tiếp điểm xâc định

dmax , dmin :

EFK =

2 min

max d

d 

trong đó: dmax , dmin - lần lượt lă trị số đo lớn nhất vă nhỏ nhất trong câc số đọ

 Về nguyín tắc, để xâc định dmax , dmin cần phải đo liín tục trín toăn vòng chi tiết. Trong khi đo, chuyển đổi đo thường đứng yín, chi tiết xoay toăn vòng. Khi đó, việc xoay chi tiết liín tục, đầu đo luôn ră trín bề mặt chi tiết lăm mòn đầu đo vă mặt chuẩn đọ Trong thực tế, để trânh tổn hại dụng cụ đo vă đo nhanh, người ta chấp nhận việc xâc định giân đoạn câc điểm đo như hình vẽ

 Khi tăng số điểm đo sẽ lăm tăng độ tin cậy của phĩp đo lăm kết quả đo căng chính xâc, tuy nhiín việc tăng lín quâ 3 điểm đo không lăm độ tin cậy tăng lín đâng kể mă lăm phức tạp hóa quâ trình đo hoặc kết cấu câc điểm theo dõi số liệu đọ

 Trong thực tế sơ đồ đo cơ bản dùng đo độ không tròn theo phương phâp 2 điểm

được mô tả như hình vẽ. Ở đó chi tiết được định vị trín đồ gâ lă khối V chuyển đổi đo đứng yín còn chi tiết quay toăn vòng. Trong quâ trình đo đầu đo luôn ră trín bề mặt chi tiết. Khi đó chuyển vị của chuyển đổi cho trị số xmax, xmin

sau 1 vòng quay khi đó độ không tròn xâc định theo công thức:

EFK = xmax2xmin h1 h2

Hình 7.17.

X

 Trong kiểm tra tự động, để khỏi xoay chi tiết vă trânh phải ghi nhận trị số chỉ thị, người ta tổ chức câc điểm theo dõi kích thước theo sơ đồ như hình vẽrồi đưa tín hiệu đo văo thiết bị trừ, kết quả sẽ chỉ cho ta ngay biín độ xmax - xmin.

 Ví dụ: Sử dụng sơ đồ đo kiểu khí nĩn như hình vẽ. Hai nhânh đo theo dõi 2 kích thước trín 2 phương vuông góc I – I vă II – IỊ Âp đo trín 2 nhânh h1 vă h2 được đưa văo âp kế vi saị Trị số chỉ thị trín âp kế cho ta trị số ovan hay 2 lăn trị số độ tròn của chi tiết.

b) Khi số cạnh lă lẻ:

 Câc sản phẩm sau măi vô tđm, sau nghiền hoặc do câc biến dạng đăn hồi khi kẹp

để gia công ... thường cho sản phẩm không tròn với số cạnh lẻ. Với chi tiết có số cạnh lẻ không dùng phương phâp đo 2 tiếp điểm, vì theo mọi phương kích thước đường kính d đều bằng nhaụ Khi đó sử dụng sơ đồ đo dùng 3 tiếp điểm.

 Chi tiết đo được định tđm theo vòng tròn ngoại tiếp với mặt trụ ngoăi vă vòng nội tiếp với mặt trụ trong. Tùy theo yíu cầu về độ chính xâc vă số cạnh người ta có thể dùng câc sơ đồ đo có chuẩn định vị khâc nhau vă bố trí của câc chuyển đổi khâc nhau, sao cho có được hệ số phản ânh tương đối đơn giản.

 Thực tế sơ đồ đo 3 tiếp điểm dạng đối xứng như hình vẽ. Chi tiết được định vị 4 bậc tự do trín 2 khối chữ V ngắn vă 1 bậc tịnh tiến dọc trục. Đồng hồ đo đặt đối xứng với chuẩn đo lă khối V. Xoay một vòng chi tiết xâc định được giâ trị trín đồng hồ lă xmax vă xmin . Khi đó độ không tròn xâc định:

EFK = xmaxkxmin

trong đó: k - lă hệ số phản ânh độ mĩo phụ thuộc văo góc của chuẩn định vị lă khối V.

k = 1

2 sin

1 



Dấu (+) lấy khi sơ đồ đo có 3 tiếp điểm không cùng phíạ Dấu (-) lấy khi sơ đồ đo có 3 tiếp điểm cùng phíạ

Trang 109

 lă góc của khối V được chọn theo số cạnh mĩo n n 360 1800 0   X 

7.4.1.2. Phương phâp đo độ không trụ

 Độ không trụ lă sai lệch lớn nhất từ câc điểm thuộc bề mặt thực đến bề mặt trụ cận tiếp trong giới hạn chuẩn L

 Sai lệch về độ trụ lă chỉ tiíu đânh giâ tổng hợp bao gồm câc sai lệch trín mặt cắt ngang (độ không tròn) vă trín mặt cắt dọc

Bảng 8.2

BÒ mƯt thùc §¦íng trßn ¸p

Rmax

Rmin

Sai lÖch ®ĩ trô Sai lÖch profil dôc Sai lÖch ®ĩ trßn

MƯt trô thùc MƯt trô ¸p

MƯt trô nĩi tiÕp profil ¸p profil thùc Sai lÖch tưng hîp Sai lÖch thµnh phÌn §ĩ c«n d1 - d2 dmax - dmin §ĩ ph×nh th¾t §ĩ cong trôc §ĩ kh«ng trßn Rmax - Rmin  Từ định nghĩa rút ra công thức tổng quât tính độ trụ như sau:

EFZ =

2 min

max D

D 

trong đó: - Dmax: đường kính mặt trụ ngoại tiếp ( trụ âp ).

- Dmin: đường kính mặt trụ nội tiếp với bề

mặt thực - đồng tđm với trụ âp. c d2 - d 1

Hình 7.20.

 Vì sai lệch độ không trụ lă sai lệch tổng hợp do đó phương phâp để kiểm tra độ không trụ lă đo câc sai lệch thănh phần, bao gồm: độ côn, độ phình, độ thắt vă độ cong trục.

a) Phương phâp đo độ côn:

 Với câc chi tiết cơ khí độ côn được cho theo sai lệch đường kính đo trín 2 tiết diện được gọi lă độ côn tuyệt đốị Độ côn tuyệt đối bằng hiệu 2 đường kính đo được.