- Căn cứ vào mục đích sử dụng của yếu tố cần kiểm tra người ta phân ra kiểm tra thu nhận và kiểm tra trong khi gia công.
Kiểm tra thu nhận là phương pháp kiểm tra nhằm phân loại sản phẩm thành các sản phẩm đạt và sản phẩm không đạt.
Kiểm tra trong khi gia công là phương pháp kiểm tra thông qua việc theo dõi sự thay đổi của thông sốđo để có tác dụng ngược vào hệ thống công nghệ nhằm điều chỉnh hệ thống sao cho sản phẩm tạo ra đạt được chất lượng yêu cầu.
- Căn cứ vào độ phức tạp của thông số kiểm tra phân ra kiểm tra yếu tố và kiểm tra tổng hợp
52
trọng, ảnh hưởng chính tới chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, trong nghiên cứu độ chính xác trong khi gia công, để hợp lý hóa quy trình công nghệ, vạch nguyên nhân gây sai hỏng... người ta cần phải kiểm tra yếu tố mà thông số kiểm tra chính là yếu tốđang thực hiện tại nguyên công.
Kiểm tra tổng hợp là phương pháp kiểm tra đồng thời sựảnh hưởng của các yếu tố tới chất lượng chung của sản phẩm. Phương pháp này thường được dùng để kiểm tra thu nhận sản phẩm.
Ví dụ, với chi tiết ren khi đang gia công có thể kiểm tra đường kính trung bình, đó là kiểm tra yếu tố. Khi chi tiết đã gia công có thể kiểm tra ăn khớp bằng cách cho ăn khớp bu lông - đai ốc. Đó là việc kiểm tra tổng hợp. 7.4. Phương pháp tính toán kết quảđo Để đảm bảo độ chính xác đo, khi thực hiện các phép đo người ta tiến hành đo nhiều lần cho một thông số đo. Các số liệu nhận được là x1, x2, …, xn, với n là số lần đo. Kết quả đo được tính từ các số liệu đo, cách tính kết quả đo rất phụ thuộc vào đặc điểm của thông số đo. Người ta phân loại thông số đo theo đặc điểm phân bố của chúng. (Tương tự
như phân bố miền dung sai) Hình 7.1. Miền kích thước đo
C) TÀI LIỆU HỌC TẬP
1. Ninh Đức Tốn (2004), Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường, Nxb Giáo dục. 2. Ninh Đức Tốn, Đỗ Trọng Hùng (2000), Bài tập dung sai lắp ghép, Nxb Đại học Bách Khoa Hà Nội.
D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN CỦA CHƯƠNG
1. Phân biệt các loại dụng cụđo và phương pháp đo. 2. Trình bày các cách kiểm tra chất lượng sản phẩm.
3. Thực hiện đo một loạt n = 3000 chi tiết trục có kích thước thiết kế 100+0.20.02 +
φ , quy luật phân bố của kích thước gia công trên hình vẽ. Hãy xác định số lượng chi tiết phế phẩm trong loạt, biết trung tâm phân bố dtb trùng với trung tâm dung sai và x1= -2,5σ, x2 = +2,5σ.
4. So sánh ưu điểm, nhược điểm giữa phép đo tiếp xúc và không tiếp xúc, phép đo tuyệt đối và tương đối.
53
CHƯƠNG 8
Dụng cụđo thông dụng trong chế tạo cơ khí
Số tiết: 06 (Lý thuyết: 05 tiết; bài tập, thảo luận: 01 tiết)
A) MỤC TIÊU:
- Biết được hình dáng, công dụng của các dụng cụđo thông dụng trong chế tạo cơ khí.
- Hiểu được về cấu tạo và phương pháp sử dụng của các dụng cụđo thông dụng để áp dụng trong thực tế cơ khí chế tạo.
- Vận dụng vào việc lựa chọn dụng cụđo và phương pháp đo phù hợp với đối tượng đo.
B) NỘI DUNG:
Một số dụng cụ đo lường thường gặp có cấu tạo đơn giản, đặc biệt là loại thước không có du xích. Thước không có du xích dùng đểđo các kích thước không cần chính xác, gồm có: thước cứng, thước lá, thước lá cuộn và thước dây.
Thước cứng: dùng nhiều trong công việc lấy dấu.
Thước lá: dùng trong việc vạch dấu, cưa cắt phôi, dùng khi gia công thô, kiểm tra phôi… Thước lá cuộn và thước dây ít dùng trong sản suất cơ khí.
8.1. Dụng cụđo kiểu thước cặp
Thước cặp là thước có du xích, có độ chính xác cao hơn các loại thước đo thông dụng. Có thểđạt được độ chính xác 0,1 (mm); 0,5 (mm); 0,02 (mm) tùy theo cấu tạo.
a) Đặc điểm – công dụng
Có tính đa dụng (đo kích thước ngoài, kích thước trong, đo chiều sâu) phạm vi đo rộng, độ chính xác tương đối cao, dễ sử dụng, giá thành rẻ.
b) Phân loại
Nói chung thước chính có giá trị chia độ là 1mm
- Thước cặp 1/10: đo được kích thước chính xác tới 0,1 mm.
- Thước cặp 1/20: đo được kích thước chính xác tới 0,05 mm.
- Thước cặp 1/50: đo được kích thước chính xác tới 0,02mm.
Hình 8.1. Các loại thước cặp
- Thước cặp có đồng hồ và thước cặp hiện số kiểu điện tử có gắn với các bộ xử lý điện tửđể cho ngay kết quả chính xác tới 0,01mm.
c) Cấu tạo
Dụng cụđo kiểu thước cặp có 2 phần cơ bản:
+ Thân thước mang thước chính gắn với đầu đo cốđịnh.
54
Hình 8.2. Cấu tạo thước cặp
d) Cách sử dụng – cách đọc kết quả
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem thước có chính xác không. Phải kiểm tra xem mặt vật đo có sạch không.
- Khi đo phải giữ cho 2 mặt phẳng của thước song song với kích thước cần đo.
- Trường hợp phải lấy thước ra khỏi vị trí thì vặn đai ốc hãm để cốđịnh hãm động với thân thước chính.
- Khi đo, nếu vạch “0” của du xích trùng với vạch nào đó trên trục thước chính thì vạch này chỉ kích thước của vật cần đo theo số nguyên của kích thước.
- Nếu vạch “0” của du xích trùng với vạch lẻ nào đó trên trục thước chính thì vạch chia trên thước chính ở phía bên trái gần nhất với vạch “0” của du xích sẽ chỉ số nguyên của kích thước, còn phần thập phân sẽ được đọc theo du xích, vạch có số hiệu (trừ vạch 0) trùng với một trong các vạch chia của thước đo chính sẽ cho phần thập phân tương ứng.
e) Cách bảo quản
- Không dùng thước đo vật đang quay.
- Không đo các mặt thô bẩn.
- Không ép mạnh hai mỏđo vào vật đo.
- Cần hạn chế lấy thước ra khỏi vật đo rồi mới đọc trị sốđo.
- Thước đo xong phải đặt đúng vị trí ở trong hộp, không đặt thước chồng lên các dụng cụ khác hoặc đặt các dụng cụ khác chồng lên thước.
- Luôn giữ cho thước không bị bụi bẩn bám: bụi đá mài, phoi gang, dung dịch tưới.
- Phải lau chùi thước thường xuyên bằng dẻ sạch và bôi dầu mỡ.
8.2. Dụng cụđo kiểu Panme
8.2.1. Panme đo ngoài a) Công dụng
Dùng đểđo các kích thước: Chiều dài, chiều rộng, đọ dày, đường kính ngoài của chi tiết. Panme đo ngoài có nhiều cỡ, giới hạn đo của từng cỡ là: 0 – 25; 25-50; 50 – 75; 75 – 100; 100 – 125; 125 – 150 ….. 300 – 400; 400 – 500; 500 – 600.
55 Hình 8.3. Cấu tạo panme 1. Thân (giá) 2. Đầu đo cốđịnh 3. Ống cốđịnh 4. Đầu đo di động 5. Đai ốc 6. Ống di động (thước động) 7. Nắp 8. Núm điều chỉnh áp lực đo
Trên ống 3 khắc một đường nằm ngang còn gọi là đường chuẩn. Trên đường chuẩn khắc vạch 1mm. Dưới đường chuẩn giữa 2 vạch 1mm có một vạch ngắn. trên mặt côn ống 6 chia đều thành 50 vạch khi ống 6 quay được một vòng thì đầu 4 tiến được 0,5mm (đây là bước ren của vít vi cấp). Vậy khi ống 6 quay được một vạch trên mặt vát thì đầu 4 tiến được một đoạn 1mm, đó chính là độ chính xác của thước.
Trên panme còn có núm 8 ăn khớp với một chốt để giới hạn áp lực đo. Khi đầu đo 4 tiếp xúc với vật đo đủ áp lực cần thiết, vặn núm 8 các răng sẽ trượt lên nhau làm cho đầu 4 không tiến lên nữa. Đai ốc 5 để cốđịnh kích thước đo.
c) Cách sử dụng
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem của thước có chính xác không. Khi hai mỏđo tiếp xúc đều và khít thì vạch “0” trên mặt ống 6 trùng với vạch chuẩn trên ống 3. Vạch “0” trên ống 3 trùng với mép ống 6 (với loại 0 -25) có nghĩa là panme đảm bảo chính xác.
- Phải kiểm tra xem mặt vật đo có sạch không.
- Khi đo tay trái cầm cán panme, tay phải vặn cho đầu to tiến sát đến vật đo cho đến khi gần tiếp xúc thì vặn núm 8 cho đầu đo tiếp xúc với vật đúng áp lực đo.
- Khi đo giữ cho đường tâm của 2 mỏđo trùng với kích thước cần đo. Trường hợp phải lấy thước ra mới đọc được kết quả phải vặn đai ốc 5 để cốđịnh kích thước đo.
- Dựa vào mép ống 6 đọc được số mm và nửa mm ởống cốđịnh 3.
- Dựa vào vạch chuẩn ống 3 đọc được số % mm ở trên mặt vát của ống 6. d) Cách bảo quản
- Không dùng thước đo vật đang quay, bề mặt thô bẩn.
- Không ép mạnh hai mỏđo vào vật đo.
- Cần hạn chế lấy thước ra khỏi vật đo rồi mới đọc trị sốđo.
- Thước đo xong phải đặt đúng vị trí ở trong hộp, không đặt thước chồng lên các dụng cụ khác hoặc đặt các dụng cụ khác chồng lên thước, mặt đo của thước phải được giữ gìn cẩn thận.
- Luôn giữ cho thước không bị bụi bẩn bám vào nhất là bụi đá mài, phoi gang, dung dịch tưới. Phải lau chùi thước thường xuyên bằng dẻ sạch và bôi dầu mỡ.
8.2.2. Panme đo trong a) Công dụng
56 b) Cấu tạo
Gồm thân trên có nắp đầu đo cố định, nắp, vít hãm. Phía phải của thân có ren trong để lắp vít vi cấp. Vít vi cấp này được giữ cốđịnh với ống cố định bằng nắp trên có đầu đo động. Đặc điểm của panme đo trong là không có bộ phận khống chế áp lực đo.
Để mở rộng phạm vi đo mỗi panme đo trong bao giờ cũng kèm theo những trục nối có chiều dài khác nhau, như vậy chỉ dùng một panme đo trong có thể đo nhiều kích thước khác nhau như 75-175, 75-600; 150-1250 mm.
Hình 8.4. Cấu tạo của panme đo trong
1. Panme đo trong 2. Sử dụng panme đo trong
c) Cách sử dụng
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem của thước có chính xác không.
- Khi đo cần chú ý giữ panme ở vị trí cân bằng, nếu đặt lệch kết quảđo sẽ kém chính xác.
- Khi đo vì không có bộ phận hạn chế áp lực đo nên khi cần vặn để tạo áp lực vừa phải, tránh vặn quá mạnh.
- Đo trong cũng nhưđo ngoài nhưng cần chú ý khi panme có lắp trục nối thì kết quảđo bằng trị sốđọc trên panme cộng thêm chiều dài trục nối.
8.2.3. Panme đo sâu a) Công dụng
Dùng đểđo các kích thước chiều sâu các rãnh lỗ bậc và bậc thang. b) Cấu tạo
Về cơ bản panme đo sấu có cấu tạo giống panme đo ngoài chỉ khác thân 1 thay thế bằng cần ngang có đáy phẳng để đo. Panme đo sâu cũng có các đầu đo khác nhau, như vậy chỉ dùng một panme đo sâu có thểđo nhiều kích thước khác nhau như 0-25; 25-50; 50-75; 75-100 mm. c) Cách sử dụng
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem của thước có chính xác không.
- Đặt thanh ngang lên mặt rãnh hoặc bậc, vặn núm cho đầu đo tiếp xúc với đáy rãnh.
- Đo sâu cách đọc trị số đo cũng như đo ngoài nhưng cần chú ý số ghi trên ống trong và ống ngoài đều ngược chiều so với số ghi trên panme đo ngoài.
8.3. Giới thiệu một số loại dụng cụđo khác
8.3.1. Đồng hồ so a) Công dụng
Kiểm tra sai lệch hình dáng hình học của chi tiết như: độ côn, độ ôvan, độ tròn, độ trụ… Kiểm tra vị trí tương đối giữa các bề mặt chi tiết: độ song song, độ vuông góc, độđảo…
57
Kiểm tra vị trí tương đối giữa các chi tiết lắp ghép với nhau. Kiểm tra kích thước chi tiết bằng phương pháp so sánh. b) Cấu tạo Hình 8.5. Cấu tạo đồng hồ so 1. Đầu đo 2. Thanh răng 3. Mặt số lớn 4. Kim lớn 5. Kim nhỏ 6. Mặt số nhỏ 7. Ống dẫn hướng 8. Thân 9. Nắp
Đồng hồ so được cấu tạo theo nguyên tắc chuyển động của thanh răng và bánh răng, trong đó chuyển động lên xuống của thanh đo được truyền qua hệ thống bánh răng làm quy kim đồng hồ trên mặt số. Hệ thống truyền động đồng hồ so được đặt trong thân 8, nắp 9 có thể quay cùng với mặt số lớn đểđiều chỉnh vị trí mặt số khi cần thiết.
c) Cách sử dụng
Khi sử dụng trước hết phải gá đồng hồ lên giá đỡ vạn năng hoặc phụ tùng riêng, sau đó tùy theo từng trường hợp sử dụng mà điều chỉnh cho đầu đo tiếp xúc với vật cần kiểm tra. Điều chỉnh mặt số lớn cho kim trở về vạch số “0”, di chuyển đồng hồ so cho đầu đo của đồng hồ tiếp xúc suốt trên bề mặt vật cần kiểm tra, vừa di chuyển đồng hồ, vừa theo dõi chuyển động của kim. Kim đồng hồ quay bao nhiêu vạch tức là thanh đo đã di chuyển bấy nhiêu phần trăm mm. Từđó suy ra độ sai của vật cần kiểm tra.
d) Cách bảo quản
Đồng hồ so là loại dụng cụ chính xác cao vì vậy trong quá trình sử dụng cần hết sức nhẹ nhàng, tránh va đập, giữ không để xước, vỡ mặt đồng hồ.
Không nên ấn tay vào đầu đo làm thanh đo di chuyển mạnh.
Đồng hồ so phải luôn gá trên giá, khi sử dụng xong phải đặt đồng hồđúng vị trí trong hộp. Không đểđồng hồ so ở chỗẩm, không có nhiệm vụ tuyệt đối không tháo lắp đồng hồ ra. 8.3.2. Các máy đo chuyển vị
Máy đo chuyển vị là tên chung gọi cho loại thiết bịđo gồm đồng hồ đo chuyển vị chính
xác với đường kính lắp ∅28, lắp trên giá đo có đếđo ổn định, thường thiết kế dưới dạng để bàn.
+ Đồng hồ dây xoắn gọi chung là Microcator, có chỉ thị kim, giá trị chia từ 0,01 ÷ 0,0001 mm, có kết cấu gọn đẹp và độổn định cao.
58
+ Dựa trên nguyên tắc của loại đồng hồ này người ta thiết kế kết hợp với nguyên tắc gương quay, có chỉ thị quang học tạo ra loại đổng hồđo mang tên Opticator, có tỷ số truyền lớn và kích thước nhỏ gọn hơn.
+ Máy đo Abbe 8.3.3. Kính hiển vi đo lường
Kính hiển vi đo lường là loại thiết bịđo kết hợp hai hệ thống: Hệ thống I là hệ hiển vi dùng khuếch đại ảnh chi tiết đo, tạo điều kiện ngắm chuẩn chính xác tọa độđo. Hệ thống II là hệ thống đo lường dùng để xác định tọa độđiểm đo. Tùy theo độ chính xác yêu cầu mà hệ thống đo có thể là thuần cơ khí, hệ hiển vi đọc số quang học hoặc dùng đầu đọc điện tử hiện số.
Kính hiển vi đo lường thường được dùng đểđo các chi tiết nhỏ, dễ biến dạng, các chi tiết có hình dạng phức tạp. Phương pháp đo trên kính hiển vi đo lường là phương pháp đo tọa độ. Thông thường kính hiển vi đo lường được thiết kế hệ đo 2 tọa độ vuông góc và hệ đo góc kiểu độc cực. Nhóm kính hiển vi đo lường gồm kính hiển vi dụng cụ loại nhỏ, kính hiển vi dụng cụ loại lớn và kính hiển vi dụng cụ vạn năng.
Hình 8.6. Kính hiển vi dụng cụ loại vạn năng
Kính hiển vi dụng cụ vạn năng thế hệ mới có màn hình để quan sát ảnh chi tiết ngắm chuẩn