9.4.1. Đo độ không song song
Độ không song song được định nghĩa là sai lệch khoảng cách lớn nhất giữa hai yếu tố (đường hay mặt) đo trên chiều dài chuẩn kiểm tra.
Độ không song song giữa các mặt phẳng, mặt phẳng với đườmg tâm lỗ, tâm trục hoặc giữa các đường với nhau thường được đo theo phương pháp rà hoặc đo điểm trên chiểu dài chuẩn quy định trước.
9.4.2. Đo độ không vuông góc
Độ không vuông góc được định nghĩa là sai lệch góc giữa hai yếu tố (đường thẳng hay mặt phẳng) so với góc vuông.
Độ không vuông góc, giữa các mặt, giữa đường và mặt, giữa các đường với nhau thường được đo bằng phương pháp rà. Khác với trường hợp đo độ không song song, khi đo độ không vuông góc luôn luôn cần có chuyển động rà trượt chuẩn phải vuông góc với mặt chuẩn MC. Độ chính xác của kết quảđo phụ thuộc vào độ vuông góc của chuyển động rà với MC.
9.4.3. Đo độ không đồng tâm và độđảo hướng tâm
Độ không đồng tâm là khoảng cách lớn nhất giữa tâm của mặt cần được đo và tâm được dùng làm yếu tố chuẩn, đo trên chiều dài chuẩn kiểm tra.
Tâm của một mặt là đường tâm đối xứng của các điểm tương ứng trên bề mặt. Bởi vậy các trục có tiết diện tam giác, tứ giác, đa giác đều hoặc có tiết diện tròn đều có thể tồn tại khái niệm độđồng tâm.
Trong trường hợp các trục có tiết diện tròn, chi tiết có thể quay quanh đường tâm, người ta dùng khái niệm độđảo, đó là sai lệch khoảng cách lớn nhất của tâm tiết diện thực của bề mặt chi tiết đo so với tâm tiết diện quay quanh trục chuẩn, đo trên phương vuông góc với trục quay.
Do đó chỉ tiến hành đo độ không đồng tâm khi tiết diện chi tiết không tròn và nói chung không thể thực hiện chuyển động quay quanh tâm được. Các trường hợp cho phép có thể quay quanh tâm, người ta dùng phương pháp đo độđảo, sơđồđo đơn giản hơn, chỉ sốđo phát hiện là độđảo lớn gấp hai lần độđồng tâm, tất nhiên kết quảđo sẽ chính xác hơn.
67
Hình 9.6. Phương pháp đo độ không đồng tâm
9.4.4. Đo độđảo hướng trục
Độđảo hướng trục là chỉ tiêu thường ghi cho mặt mút chi tiết, vì thế còn gọi là độđảo mặt mút. Độđảo hướng trục được định nghĩa là hiệu giữa khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất kể từ tiết diện thực của mặt đo đến mặt phẳng vuông góc với trục chuẩn khi mặt đo quay quanh tâm chuẩn.
Khái niệm độđảo mặt mút chỉ có thể tồn tại khi chi tiết quay quanh trục của nó. Chỉ tiêu này cần kiểm tra khi mặt mút chi tiết là một mặt làm việc và trong quá trình làm việc chi tiết quay quanh trục của nó. Sở dĩ có độđảo mặt mút vì mặt mút không vuông góc với trục quay của chi tiết. Trị sốđộđảo phản ánh hai lần trị sốđộ vuông góc của mặt mút với trục quay.
9.4.5. Đo độ không giao tâm
Độ không giao tâm giữa hai trục, giữa trục và mặt phẳng là khoảng cách nhỏ nhất giữa chúng khi chúng giao nhau.
9.4.6. Đo độ không đối xứng
Độ không đối xứng là sai lệch giữa các mặt cần xác định với mặt phẳng hay dường thẳng đối xứng của yếu tố chuẩn.
Thông thường các mặt phẳng hay đường thẳng dùng làm tâm đối xứng là mặt ảo hay đường ảo, chẳng hạn mặt phẳng qua trục, đường trục... Trong thực tế, khi gặp yếu tố chuẩn là mặt ảo cần phải chuyển ra mặt thực.
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. Thế nào là phương pháp đo góc, phương pháp đo độ dài? 2. Phân tích phương pháp đo các thông số sai số hình dáng.
3. Trình bày các phương pháp đo các thông số vị trí tương quan. So sánh các phương pháp đo các thông số vị trí tương quan.
4. Chủđề thảo luận:
Quan sát các bộ phận cấu tạo của xe đạp, xe máy, lựa chọn phương pháp đo cho các bộ phận cấu tạo đó.
68 PHẦN THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG BÀI 1 Thực hành đo kích thước dài Số tiết: 01 (Lý thuyết: 0 tiết; thực hành: 01 tiết) 1.1. Mục đích thí nghiệm
- Sinh viên hiểu được cách sử dụng thước cặp và panme đểđo kích thước dài của chi tiết chế tạo. - Rèn luyện kỹ năng sử dụng thước cặp và panme trong đo lường cơ khí.
1.2. Cơ sở lý thuyết
Cơ sở lý thuyết chương 8:
-Đặc điểm, công dụng của dụng cụđo kiểu thước cặp và kiểu panme.
- Các loại thước cặp và panme. - Cấu tạo, cách sử dụng và bảo quản.
1.3. Nội dung thực hành
1.3.1. Chuẩn bị vật tư, thiết bị
Bảng 1.3.1. Bảng vật tư, thiết bị
STT Tên vật tư, thiết bị Số lượng Ghi chú
1 Thước cặp 05 cái 2 Panme 05 cái 3 Trục bậc 05 cái Kích thước 4 Đai ốc 05 cái khác nhau 5 Viên bi xe đạp 05 viên 6 Giẻ lau
1.3.2. Thực hành đo kích thước dài bằng thước cặp 1.3.2.1. Sơđồ cấu tạo
Hình 1.3.1. Cấu tạo của thước cặp
1.3.2.2.Các bước thực hiện a)Kiểm tra dụng cụ trước khi đo
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem thước có chính xác không. Phải kiểm tra xem mặt vật đo có sạch không.
69
- Trên các bề mặt đo không được có các vết gỉ, lõm, xước hoặc các khuyết tật khác ảnh hưởng tới độ chính xác khi đo.
- Các vạch chia độ và các chữ số của thang chia độ phải rõ nét và đều nhau.
- Kiểm tra sự tác động lẫn nhau giữa các bộ phận của thước cặp, độ êm nhẹ của hành trình khung, độ song song của các mỏ, không có độ lệch và con trượt phải di chuyển dễ dàng.
- Cho các mỏ của thước cặp tiếp xúc với nhau, không có khe hở theo các mép của mỏ. Vạch “0” của du xích phải trùng với vạch “0” của thang đo chính.
- Đánh giá kích thước khe hở ánh sáng giữa các bề mặt đo của các mỏ thước cặp bằng mắt thường với ánh sáng ban ngày.
b)Các thao tác đo - Thao tác đo ngoài
Hình 1.3.2. Đo ngoài bằng thước cặp
+ Cầm chi tiết bằng tay trái, giữ chi tiết ở vị trí gần với mỏ thước, tay phải giữ cán thước, khi đó ngón tay cái của tay phải đẩy hàm động di chuyển tới tiếp xúc với bề mặt được kiểm tra, không cho phép mỏ thước bị lệch.
+ Kẹp chặt hàm động bằng các ngón tay cái và ngón trỏ của tay phải, các ngón còn lại của tay phải giữ cán thước. Khi đó tay trái giữ mỏ của cán thước.
+ Trường hợp phải lấy thước ra khỏi vị trí thì vặn đai ốc hãm để cố định hãm động với thân thước chính.
+ Đọc trị số: Khi đọc trị số của thước cặp cần giữ thẳng thước trước mặt, nếu nhìn vào từ mặt bên sẽ dẫn tới sai lệch và kết quảđo sẽ không chính xác.
• 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.
- Thao tác đo trong
70
Các thao tác đo và đọc trị số khi đo trong như thao tác đo ngoài. - Thao tác đo sâu
Hình 1.3.4. Đo sâu bằng thước cặp
Các thao tác đo và đọc trị số khi đo sâu như thao tác đo ngoài. c) Kết quả Bu lông Lần TN Độ dài trục bậc D(mm) d (mm) h (mm) 1 2 … 10 Trung bình Sai số
1.3.3. Thực hành đo kích thước dài bằng panme đo ngoài 1.3.3.1. Sơđồ cấu tạo Hình 1.3.5. 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.
71
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.
1.3.3.2. Các bước thực hiện a) Kiểm tra dụng cụ trước khi đo
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem thang đo của thước có chính xác không.
- Khi hai mỏđo tiếp xúc đều và khít thì vạch “0” trên mặt ống 6 phải trùng với vạch chuẩn trên ống 3.
- Vạch “0” trên ống 3 trùng với mép ống 6 có nghĩa là panme đảm bảo chính xác.
- Phải kiểm tra xem mặt vật đo có sạch không. b) Các thao tác đo
- 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. * Chú ý:
- 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. c) Kết quả Viên bi Trục bậc Đai ốc Lần TN D1 (mm) D2 (mm) D3 (mm) 1 2 … 10 Trung bình Sai số
1.4. Câu hỏi kiểm tra và đánh giá
1. Tại sao khi dùng thước kẹp, panme lại cần phải hiệu chỉnh vạch “0” của du xích phải trùng với vạch “0” của thang đo chính?
2. Nguyên tắc nâng cao cấp chính xác của một phép đo độ dài như thế nào? 3. Nêu cách đọc trị sốđo được trên thước cặp và panme.
72
Bài 2
Thực hành kiểm tra sai lệch hình dáng và vị trí
Số tiết: 01 (Lý thuyết: 0 tiết; thực hành: 01 tiết)
2.1. Mục đích thí nghiệm
- Sinh viên hiểu được cách sử dụng đồng hồ so để kiểm tra sai lệch hình dáng hình học và vị trí tương quan của các chi tiết gia công.
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng đồng hồ so trong đo lường cơ khí.
2.2. Cơ sở lý thuyết
Cơ sở lý thuyết chương 8, chương 9:
-Đặc điểm, công dụng của đồng hồ so.
- Cấu tạo, cách sử dụng và bảo quản đồng hồ so.
- Sai lệch hình dáng hình học và vị trí tương quan.
- Các phương pháp đo.
2.3. Nội dung thực hành
2.3.1. Chuẩn bị vật tư, thiết bị
Bảng 1.3.1. Bảng vật tư, thiết bị
STT Tên vật tư, thiết bị Số lượng Ghi chú
1 Đồng hồ so 02 cái 2 Giá V 02 cái Kích thước 3 Trục bậc 05 cái khác nhau 4 Giẻ lau 2.3.2. Thực hành xác định độ tròn trục bậc 2.3.2.1. Sơđồ cấu tạo Hình 2.1. Đồng hồ so 1. Đầu đo 4. Kim lớn 7. Ống dẫn hướng 2. Thah răng 5. Kim nhỏ 8. Thân
3. Mặt số lớn 6. Mặt số nhỏ
- 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 quay kim đồng hồ trên mặt số.
73
- Mặt đồng hồ lớn chia ra làm 100 khấc, với các đồng hồ đo thường giá trị mỗi khấc bằng 0,01 mm nghĩa là khi thanh đo di chuyển một đoạn bằng 0.01x100 mm lúc đó kim nhỏ trên mặt số nhỏ quay đi một khấc. Vậy giá trị mỗi khấc trên mặt số nhỏ là 1 mm.
2.3.2.2.Các bước thực hiện a)Kiểm tra dụng cụ trước khi đo
- Trước khi đo ta cần kiểm tra xem đồng hồ có chính xác không, mặt vật đo có sạch không. - Gá đồng hồ lên giá đỡ vạn năng hoặc phụ tùng riêng (giá V), 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.
b)Các thao tác đo
- Giá V khống chế 4 bậc tự do của trục bậc, nếu cần khống chế thêm một bậc tự do tịnh tiến dọc trục nữa ta dùng 1 chốt tỳ.
Hình 2.2. Đo độ tròn của trục bậc
- Cho đầu đo của đồng hồ so tiếp xúc với bề mặt trụ ngoài của trục bậc.
- Điều chỉnh cho kim đồng hồ so về vạch “0” để tiện cho việc quan sát.
- Tiến hành quay chi tiết một vòng tròn và quan sát sự thay đổi của đầu đo nhờ chuyển động của kim đồng hồ. Kim đồng hồ quay bao nhiêu vạch tức là thanh đo đã di chuyển bấy nhiêu % mm. Từđó suy ra độ sai lệch của vật cần kiểm tra.
c) Kết quả Lần TN x1 x2 x3 x4 1 2 … 10 xmax xmin
74 ( ) ( ) max min M x x 1 1 sin / 2 − ∆ = + α trong đó: ∆M: là độ tròn của bề mặt kiểm tra. α: là góc của khối V trên giá V, α=90o. d) Chú ý:
Ngoài việc đo độ tròn, bằng phương pháp đo tuyệt đối này (số chỉ của đồng hồ là kích thước tuyệt đối của chi tiết), ta còn có thểđo độ song song, độđảo, độ vuông góc của chi tiết.
1.4. Câu hỏi kiểm tra và đánh giá
1. Tại sao khi dùng đồng hồ so lại cần phải hiệu chỉnh cho kim đồng hồ về “0”? 2. Nêu cách tính độ tròn,thực hành đo độ tròn ở các bậc khác của trục?
75
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. An Hiệp, Trần Vĩnh Hưng (1999), Dung sai và đo lường cơ khí, Nxb Giao thông vận tải. 2. Nghiêm Thị Phương, Cao Kim Ngọc (2005), Đo lường kỹ thuật, Nhà xuất bản Hà Nội. 3. Nghiêm Thị Phương (2004), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật, Nxb Đại học Công nghiệp Hà Nội.
4. Ninh Đức Tốn, Đỗ Trọng Hùng (2000), Bài tập dung sai lắp ghép, Nxb Đại học Bách Khoa.