🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Nhất Nghệ Tinh Chuyên Ngành Cơ Khí Ebooks Nhóm Zalo VÀI LỜI NGƯỜI CHIA SẼ Gửi độc giả ! Lời đầu tiên thay mặt anh em trong Ekip xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến quý bạn đọc đã luôn theo dõi , ủng hộ chúng tôi . Chúng tôi luôn nỗ lức để gửi đến cộng đồng các tài liệu hay và có tính tham khảo cao . Cuốn sách mà các bạn sắp xem sau đây là một trong những cuốn sách HAY được biên tập và biên dịch từ nguồn sách của ĐỨC , đây thực sự là cuốn sách ĐÁNG ĐỌC nhất mà chúng tôi từng thấy . Đặc biệt sách ra đời trong thời kỳ mà nền cơ khí đã phát triển trong một thời đại mới , do đó cập nhật nhiều thông tin mới, phù hợp với hiện tại . Với đặc điểm này , nó lại là lý do bạn nên đọc nó . Trong khuôn khổ cho phép, những gì mà chúng tôi chia sẽ sau đây, nó chỉ là một phần nhỏ , để bạn đọc tham khảo , và hơn ai hết chúng tôi biết rõ ,hiện tại sách mới được xuất bản nên chắc chắc SẼ CÒN TÁI BẢN NHIỀU LẦN , và đặc biệt chúng tôi tôn trọng luật về bản quyền . Chúng tôi thành tâm kêu gọi bạn đọc hãy bỏ chút ít kinh phí để mua bản cứng về đọc , bởi lẽ việc BỎ CHÚT KINH PHÍ ĐỂ BÙ ĐẮP LẠI CÔNG SỨC CỦA NHÓM TÁC GIẢ CŨNG LÀ CHUYỆN NÊN LÀM , nguồn kinh phí này sẽ là nguồn nuôi dưỡng để họ có thêm động lực, tiếp tục gửi đến chúng ta nhiều cuốn sách hay sắp tới . Mọi sự ủng hộ, mua sách xin vui lòng liên hệ trực tiếp nhà xuất bản ở cuối sách , hoặc bạn có thể mua sách từ các trang thương mại điện tử , chỉ việc đặt hàng và sẽ có ngay tận nhà để đọc . Trân trọng ! Ban quản trị web chia sẽ www.me-cad.com | mecadstore.com | www.Docmienphi365.com Quỹ Thời báo Kinh tế Sài Gòn (Saigon Times Foundation - STF) và Ủy Ban Tương Trợ Người Việt Nam tại CHLB Đức (Vietnamesiches Studienwerk in der BRD e.V. - VSW) Chuyên ngành Cơ Khí Xuất bản lần thứ 1 (Bản dịch tiếng Việt) Hợp đồng bản quyền của Nhà Xuất Bản Europa-Lehrmittel ký ngày 17.08.2010 Tựa gốc tiếng Đức: Fachkunde Metall Copyright 2010 (56th edition): Verlag Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten, Germany Europa-Nr.: 10129 Lời nói đầu Một trong những vấn đề cấp bách của kỹ nghệ tại Việt Nam là thiếu công nhân lành nghề được đào tạo một cách bài bản để từ đó sản xuất được những sản phẩm chất lượng cao. Quỹ Thời báo Kinh tế Sài Gòn (Saigon Times Foundation - STF) một tổ chức xã hội phi lợi nhuận, phối hợp cùng Ủy ban tương trợ người Việt Nam tại Cộng hòa liên bang Đức và Nhà xuất bản Trẻ ra mắt Tủ sách học nghề “Nhất Nghệ Tinh” nhằm mục đích xây dựng ý thức về nghề nghiệp để hướng một bộ phận thanh niên sau khi tốt nghiệp trung học phổ thông đi vào các trường học nghề (thay vì quá tập trung vào các đại học như hiện nay) cũng như khuyến khích việc nâng cao kỹ năng nghề nghiệp và góp phần tạo sự liên kết giữa các trường dạy nghề với các đơn vị sản xuất kinh doanh. Nước Đức là một trong những nước hàng đầu thế giới về xuất khẩu máy móc với độ bền và chính xác nổi • Giáo viên đang giảng dạy chương trình trung học chuyên nghiệp, trường dạy nghề...vv. sử dụng làm sách tham khảo bổ sung cho giáo án trong chuyên ngành. Nội dung Nội dung sách được chia làm 8 chương chính và 13 phần thực tập. Nội dung phù hợp với chương trình giáo dục và trình độ đào tạo của những nhóm ngành nghề đã được nêu trên và phù hợp với sự phát triển trong ngành kỹ thuật và kế hoạch giảng dạy của Hội nghị các Bộ trưởng Văn hóa Đức. Thư mục thuật ngữ gồm các định nghĩa chuyên môn kỹ thuật với 3 thứ tiếng Đức, Anh và Việt. Giảng dạy theo 13 lĩnh vực học tập Chương trình đào tạo trong khuôn khổ chú trọng hình thức giảng dạy theo hướng thực hành, qua đó người học có thể ứng dụng những kiến thức đã tiếp thu được WWW.Docmienphi365.com tiếng trên thị trường quốc tế. Điều đó có cơ sở từ hệ thống dạy nghề song hành (Duales System) vừa học vừa làm rất thực tiễn, thể hiện rõ ràng trong sách học nghề của họ mà điển hình nhất là tủ sách học nghề của nhà xuất bản Europa-Lehrmittel mà chúng tôi đã mua bản quyền để xuất bản ở Việt Nam lần này. Đây là nhà xuất bản chuyên ngành ở Đức đã có hơn 60 năm kinh nghiệm xuất bản sách học nghề và luôn được cập nhật với những công nghệ mới nhất. Hiện nay Europa-Lehrmittel có hơn 600 đầu sách xuất bản trong 17 ngành nghề rất rộng (Công nghệ kim khí, ô tô, điện, xây dựng, gỗ, toán, y khoa, may mặc, dinh dưỡng, nấu ăn, thiết kế, vẽ và sơn nhà, trồng cây, thiết kế tóc vv...). Những sách học nghề của Europa-Lehrmittel đã được dịch ra 20 thứ tiếng, tại Việt Nam đây là lần đầu tiên chúng tôi thử nghiệm với 3 quyển sách Cơ Khí, Điện và Chất Dẻo, ra mắt bạn đọc trong khuôn khổ Tủ sách học nghề “Nhất nghệ tinh” do Quỹ Thời báo Kinh tế Sài Gòn sáng lập. Riêng quyển Cơ Khí (Xuất bản lần thứ 56) và Điện (lần thứ 27) là 2 trong những quyển sách bán chạy nhất của nhà xuất bản Europa-Lehrmittel. Quyển Chất Dẻo với ấn bản lần đầu tiên nói lên tầm quan trọng ngày càng gia tăng của chất dẻo trong lĩnh vực đồ dùng dân dụng và công nghiệp ô tô. Quyển sách chuyên ngành Cơ Khí này phục vụ cho việc đào tạo và nâng cao trình độ trong nghề cơ khí. Nhóm đối tượng mà quyển sách này nhắm đến là: • Công nhân chuyên môn về cơ khí công nghiệp và chế tạo dụng cụ • Công nhân chuyên môn về sản xuất • Công nhân chuyên môn về gia công cắt gọt kim loại • Kỹ thuật viên đồ họa • Quản đốc và kỹ thuật viên • Người có kinh nghiệm thực hành trong kỹ nghệ và thủ công • Thực tập sinh và sinh viên vào công việc thực tiễn. Việc tiếp thu những khả năng này được thực hiện trong 8 lĩnh vực học tập mà qua đó mỗi lĩnh vực học tập được trình bày bằng một đề án kèm lời giải đáp. Năm lĩnh vực học tập tiếp theo được trình bày dưới dạng tóm tắt. Chúng tôi vô cùng cám ơn nhà xuất bản Trẻ đã dành sự giúp đỡ tận tình trong việc xuất bản, các nhà tài trợ (Công ty TNHH ROBERT BOSCH VIỆT NAM, công ty TNHH ROBERT BOSCH ENGINEERING AND BUSINESS SOLUTIONS VIỆT NAM, công ty RKW-LOTUS, công ty REE Corporation, công ty Dr. VAN TRAN Consulting Trading Co. LTD., công ty UNICO, công ty Hoa Le Finanztransfer GmbH, công ty PROVINA-Thiên Việt, vợ chồng ông bà Tiêu Như Phương và Bạch Mai và sự giúp đỡ đặc biệt của ông bà Phan Kim Hổ...); chân thành cảm ơn tập thể những người biên dịch và hiệu đính - những chuyên gia đã tốt nghiệp và làm việc nhiều năm trong công nghiệp và nghiên cứu của Đức - đã bỏ công sức để hoàn thành việc chuyển ngữ kỹ thuật, những người thân trong gia đình của những người dịch và hiệu đính đã chia sẻ và động viên để hoàn tất công việc bền bỉ này trong một thời gian dài. Ngoài ra chúng tôi cũng rất cám ơn bạn bè và chuyên gia trong công tác dạy nghề đã giúp đỡ và hỗ trợ qua việc giải thích cũng như đưa ra ý tưởng tìm thuật ngữ thích hợp. Hiển nhiên trong ấn bản lần đầu sẽ không thể nào tránh khỏi thiếu sót, chúng tôi mong mỏi được góp ý để hoàn thiện các ấn bản trong tương lai. Với mục tiêu hỗ trợ công tác giáo dục - đào tạo dạy nghề và góp phần phát triển nguồn nhân lực nước nhà, chúng tôi ước mong sao quyển sách này sẽ đóng góp một phần nhỏ bé. Thành phố Hồ Chí Minh tháng 6/2012 Quỹ THời Báo KiNH Tế Sài GòN (SaiGoN TiMES FouNDaTioN - STF) Và Ủy BaN TươNG TRợ NGười ViệT NaM Tại CHLB ĐứC (ViETNaMESiCHES STuDiENWERK iN DER BRD E.V.- VSW) Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của Việt Nam giai đoạn 2011 – 2020 đã xác định đến năm 2020 Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để đạt được mục tiêu này, chiến lược cũng xác định phát triển nguồn nhân lực là một trong 3 khâu Lời giới thiệu Vừa qua, Bộ Lao động Thương binh và Xã hội Việt Nam đã phê duyệt danh mục các nghề trọng điểm để hỗ trợ đầu tư đạt cấp độ khu vực ASEAN và quốc tế, trong đó có các nghề thuộc lĩnh vực cơ khí. Bởi vậy, chúng tôi rất vui mừng giới thiệu cuốn sách Chuyên ngành cơ WWW.Docmienphi365.com đột phá. Vì vậy, năm 2011 Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 579/QĐ-TTg phê duyệt chiến lược phát triển nhân lực Việt nam thời kỳ 2011-2020 và Quyết định số 1216/QĐ-TTg phê duyệt quy hoạch nhân lực Việt Nam thời kỳ 2011-2020. Trên cơ sở đó, năm 2012, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 630/QĐ-TTg phê duyệt Chiến lược phát triển dạy nghề thời kỳ 2011-2020. Trong bối cảnh hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng, việc nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia là vấn đề sống còn của mỗi quốc gia, vì lợi thế luôn thuộc về những quốc gia có năng lực cạnh tranh cao hơn. Trong các yếu tố tạo nên năng lực cạnh tranh quốc gia, chất lượng nhân lực được coi là yếu tố quyết định, trong đó nhân lực có kỹ năng nghề cao đặc biệt được coi trọng, vì lực lượng này trực tiếp sản xuất kinh doanh, trực tiếp làm tăng năng suất lao động-yếu tố quyết định tăng năng lực cạnh tranh. Chính vì vậy, chiến lược phát triển dạy nghề thời kỳ 2011-2020 đã đưa ra nhiều giải pháp nhằm tạo ra sự đột phá về chất lượng dạy nghề để phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Một trong các giải pháp đó là đẩy mạnh hợp tác quốc tế về dạy nghề, trong đó xác định rõ CHLB Đức là một trong các đối tác chiến lược về phát triển dạy nghề của Việt Nam. Thực tế, trong nhiều năm qua, Việt Nam và CHLB Đức đã và đang có hợp tác chặt chẽ trong việc phát triển đào tạo nghề tại Việt Nam. PGS. TS. Dương Đức Lân khí bằng tiếng Việt. Cuốn sách này do Nhà xuất bản Europa-Lehrmittel xuất bản nguyên bản bằng tiếng Đức và hiện đang được sử dụng rộng rãi hầu hết ở các trường kỹ thuật tại CHLB Đức. Nội dung của cuốn sách đề cập đến các tiêu chuẩn đào tạo của CHLB Đức đối với các nghề thuộc lĩnh vực cơ khí. Tất cả các thông tin cơ bản về kỹ thuật kim loại đều được thể hiện trong cuốn sách này sẽ mang đến cho độc giả một cái nhìn tổng quan rất tốt về các quy trình kỹ thuật tổng thể với nhiều hình ảnh minh họa. Cuốn sách cung cấp cho độc giả những thông tin, kiến thức về chất lượng cũng như những kinh nghiệm đào tạo nghề của Đức. Kinh nghiệm làm việc lâu năm của các chuyên gia kỹ thuật Việt Nam có năng lực chuyên môn cao trong các doanh nghiệp của CHLB Đức đã đóng góp vào việc dịch cuốn sách từ tiếng Đức sang tiếng Việt. Chúng tôi tin tưởng rằng cuốn sách này sẽ là tài liệu có giá trị tham khảo cao cho công tác đào tạo các nghề cơ khí tại Việt Nam nhằm đạt được trình độ đào tạo theo tiêu chuẩn của CHLB Đức. Chúng tôi trân trọng cảm ơn Quỹ Thời báo Kinh tế Sài Gòn, VSW i.d. BRD e.V., Nhà xuất bản Trẻ, Công ty TNHH Robert Bosch Việt Nam, Nhà xuất bản Europa Lehrmittel và tất cả các cá nhân đã tham gia biên soạn, biên dịch và hỗ trợ xuất bản cuốn sách kỹ thuật này. Chúng tôi xin kính chúc quý độc giả của cuốn sách đạt nhiều thành công trong việc tiếp tục phát triển đào tạo nghề. Hà Nội, ngày 1 tháng 2 năm 2013 TS. Horst Sommer Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề, Bộ Lao động-Thương binh và Xã hội Việt Nam Điều phối viên lĩnh vực trọng tâm Hợp tác phát triển Đào tạo nghề Tổ chức Hợp tác Quốc tế (GiZ) CHLB Đức 1 Kỹ thuật kiểm tra độ dài 1.1 Đại lượng và đơn vị 8 1.2. Cơ bản của kỹ thuật đo lường 10 1.2. 1 Khái niệm cơ bản 10 1.2.2 Sai lệch đo 13 1.2.3 Khả năng của phương tiện đo lường giám sát phương tiện kiểm tra 16 1.3 Phương tiện kiểm tra độ dài 18 1.3.1 Thước dài, thước thẳng, thước góc, dưỡng kiểm và căn mẫu 18 1.3.2 Thiết bị đo cơ và điện tử 21 1.3.3 Các thiết bị đo chạy bằng khí nén 29 1.3.4 Thiết bị đo điện tử 31 1.3.5 Thiết bị đo quang điện tử 32 1.3.6 Kỹ thuật nhiều cảm biến (Đa cảm biến) trong thiết bị đo tọa độ 34 1.4 Kiểm tra bề mặt 36 1.4.1 Prôfin bề mặt 36 1.4.2 Những thông số đặc trưng của bề mặt 37 1.4.3 Những phương pháp kiểm tra bề mặt 38 1.5 Dung sai và lắp ghép 40 1.5.1 Dung sai 40 1.5.2 Lắp ghép 44 1.6 Kiểm tra hình dạng và vị trí 48 1.6.1 Dung sai hình dạng và vị trí 48 1.6.2 Kiểm tra các mặt phẳng và góc 50 1.6.3 Kiểm tra độ đồng tâm, độ đồng trục và độ đảo 53 1.6.4 Kiểm tra ren 58 1.6.5 Kiểm tra độ côn 60 2 Quản lý chất lượng 2.1 Những phạm vi hoạt động của quản lý chất lượng 61 2.2 Bộ tiêu chuẩn DIN EN ISO 9000 62 2.3 Đòi hỏi về chất lượng 62 2.4 Đặc tính (đặc trưng) chất lượng và lỗi sai hỏng 63 2.5 Công cụ quản lý chất lượng 64 2.7.5 Tham số đặc trưng cho phân bố chuẩn của mẫu thử 70 2.7.6 Kiểm tra chất lượng theo phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên 71 2.8 Năng lực máy 72 2.9 Năng lực quy trình 75 WWW.Docmienphi365.com 2.6 Điều chỉnh chất lượng 67 2.7 Đảm bảo chất lượng 68 2.7.1 Kế hoạch kiểm tra 68 2.7.2 Xác suất 68 2.7.3 Phân bố chuẩn cho các trị số của một đặc tính 69 2.7.4 Phân bố pha trộn của một đặc tính 69 2.10 Điều chỉnh quy trình bằng thống kê với bảng điều chỉnh chất lượng 76 2.11 Đánh giá và chứng nhận 79 2.12 Cải tiến liên tục quy trình: Nhân viên làm tối ưu quy trình 80 3 Kỹ thuật sản xuất 3.1 An toàn lao động 82 3.1.1 Dấu hiệu an toàn 82 3.1.2 Nguyên nhân tai nạn 83 3.1.3 Biện pháp an toàn 83 3.2 Phân loại các phương pháp sản xuất 84 3.3 Đúc 86 3.3.1 Khuôn và mẫu 86 3.3.2 Đúc khuôn hủy 87 3.3.3 Đúc khuôn vĩnh cửu 90 3.3.4. Vật liệu đúc 91 3.3.5. Khuyết tật của vật đúc 91 3.4 Phương pháp biến dạng 92 3.4.1 Trạng thái của vật liệu trong biến dạng 92 3.4.2 Khái niệm về phương pháp biến dạng 92 3.4.3 Biến dạng uốn 93 3.4.4 Biến dạng kéo nén 96 3.4.5 Biến dạng ép 100 3.5 Cắt 103 3.5.1 Cắt bằng kéo 103 3.5.2 Cắt bằng tia 108 3.6 Gia công cắt gọt có phoi 112 3.6.1 Cơ bản 112 3.6.2 Cưa 120 3.6.3 Khoan, khoét (lã), doa 122 3.6.4 Tiện 134 3.6.5 Phay 154 3.6.6 Mài 171 3.6.7 Gia công chính xác 183 3.6.8 Xói mòn (ăn mòn) bằng tia lửa điện 189 3.6.9 Đồ gá và cơ cấu kẹp ở máy công cụ 193 3.6.10 Thí dụ chế tạo đài kẹp cào 200 3.7 Ghép nối (Kết nối) 204 3.7.1 Phương pháp ghép nối 204 3.7.2 Kết nối ép và kết nối khóa sập nhanh 207 3.7.3 Phương pháp dán (sự kết dính) 209 3.7.4 Hàn vảy 211 3.7.5 Hàn 217 3. 8 Sự phủ lớp 230 3.8.1 Phủ lớp với sơn và chất dẻo 230 3.8.2 Phủ lớp với kim loại 232 3.8.3 Phủ lớp với tính chất đặc biệt 233 3.9 Cơ sở sản xuất và bảo vệ môi trường 234 4 Kỹ thuật vật liệu 4.1. Đại cương về vật liệu và phụ liệu 238 4.1.1 Phân loại vật liệu 238 4.1.2 Sản xuất vật liệu 239 4.1.3 Phụ liệu và năng lượng 239 4.2 Chọn lựa vật liệu và đặc tính của vật liệu 240 4.2.1. Chọn lựa vật liệu 240 4.2.2. Lý tính vật liệu 241 4.2.3 Tính cơ học (Cơ tính) - công nghệ 242 4.2.4 Đặc tính kỹ thuật gia công 244 4.2.5 Hóa tính và tính công nghệ 244 4.2.6 Thích hợp với môi trường, không hại sức khỏe 245 4.3. Cấu trúc bên trong của kim loại 246 4.3.1 Cấu trúc bên trong và tính chất 246 4.3.2 Mẫu mạng tinh thể của kim loại 247 4 4.3.3 Lỗi cấu trúc trong tinh thể 248 4.3.4 Sự phát sinh của cấu trúc kim loại 248 4.3.5 Loại cấu trúc và tính chất vật liệu 249 4.3.6 Cấu trúc kim loại ròng và cấu trúc hợp kim 250 4.4 Vật liệu thép và gang đúc 251 4.4.1 Luyện gang thỏi 251 4.4.2 Sản xuất thép 252 4.4.3 Hệ thống ký hiệu cho thép 255 4.4.4 Phân loại thép theo thành phần và cấp chất lượng 258 4.4.5 Các loại thép và ứng dụng 259 4.4.6 Dạng thương phẩm của thép 261 4.4.7 Nguyên tố hợp kim và nguyên tố kèm theo của thép và vật liệu gang sắt đúc 262 4.4.8 Nấu chảy vật liệu gang sắt 263 4.4.9 Hệ thống đặt tên vật liệu gang sắt 264 4.4.10 Các loại gang sắt 265 4.5 Kim loại không chứa sắt 268 4.5.1 Kim loại nhẹ 268 4.5.2 Kim loại nặng 270 4.6 Vật liệu thiêu kết 273 4.6.1 Sản xuất chi tiết được tạo dạng bằng vật liệu thiêu kết 273 4.6.2 Đặc tính và ứng dụng 274 4.6.3 Sản xuất vật liệu với phương pháp luyện kim bột 274 4.7 Vật liệu gốm 275 4.8.8 Thí dụ sản xuất: xử lý nhiệt của bệ kẹp 289 4.9 Kiểm tra vật liệu 290 4.9.1 Kiểm tra đặc tính gia công 290 4.9.2 Kiểm tra cơ tính 291 4.9.3 Thử nghiệm uốn đập mẫu có khía 293 4.9.4 Kiểm tra độ cứng 294 4.9.5 Kiểm tra độ bền mỏi 298 4.9.6 Kiểm tra tải trọng vận hành của cấu kiện 299 4.9.7 Thử nghiệm không phá hủy vật liệu 299 4.9.8 Xét nghiệm cấu trúc kim loại bằng kính hiển vi 300 4.10 Ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn 301 4.10.1 Nguyên nhân ăn mòn 301 4.10.2 Các loại ăn mòn và đặc điểm bề ngoài của nó 303 4.10.3 Các biện pháp chống ăn mòn 304 4.11 Chất dẻo 307 4.11.1 Đặc tính và ứng dụng 307 4.11.2 Thành phần hóa học và chế tạo 308 4.11.3 Sự phân loại theo công nghệ và cấu trúc bên trong 309 4.11.4 Nhựa nhiệt dẻo 310 4.11.5 Nhựa nhiệt rắn 312 4.11.6 Chất đàn hồi 313 4.11.7 Kiểm tra tham số chất dẻo 314 4.11.8 Các tham số của các loại chất dẻo quan trọng 315 4.11.9 Sự gia công định hình chất dẻo 316 4.11.10 Những phương pháp gia công khác WWW.Docmienphi365.com 4.8 Nhiệt luyện thép 277 4.8.1 Các loại cấu trúc của vật liệu sắt 277 4.8.2 Giản đồ trạng thái của hợp kim sắt-cacbon 278 4.8.3 Cấu trúc và mạng tinh thể lúc nung nóng 279 4.8.4 Nung 280 4.8.5 Tôi (trui) 281 4.8.6 Nhiệt luyện 285 4.8.7 Tôi ở vùng biên (tôi da cứng) 286 của bán thành phẩm và thành phẩm 321 4.12 Vật liệu composite 323 4.12.1 Cấu tạo bên trong 323 4.12.2 Chất dẻo gia cường bằng sợi 324 4.12.3 Vật liệu kết hợp gia cường bằng hạt cứng và bằng phương pháp thẩm thấu 325 4.12.4 Liên kết lớp và liên kết cấu trúc 326 4.13 Vấn đề môi trường của vật liệu và phụ liệu 327 5 Kỹ thuật máy và thiết bị 5.1 Phân loại máy 330 5.1.1 Máy động lực 330 5.1.2 Máy gia công (máy dụng cụ, máy làm việc) 334 5.1.3 Hệ thống xử lý dữ liệu (Máy tính) 337 5.1.4 Dây chuyền sản xuất 338 5.2 Xử lý trong sản xuất và lắp ráp 339 5.2.1 Kỹ thuật về hệ thống xử lý 339 5.2.2 Hệ thống sản xuất linh hoạt 347 5.3 Đưa vào vận hành 353 5.3.1 Lắp đặt máy hoặc thiết bị 354 5.3.2 Đưa máy hoặc thiết bị vào vận hành 355 5.3.3 Nghiệm thu máy hoặc thiết bị 357 5.4 Đơn vị chức năng của máy và thiết bị 358 5.4.1 Cấu trúc bên trong của máy 358 5.4.2 Đơn vị chức năng của một máy công cụ CNC 360 5.4.3 Các đơn vị chức năng của một ô tô 362 5.4.4 Đơn vị chức năng của một hệ thống điều hòa không khí 363 5.4.5 Thiết bị an toàn ở máy 364 5.5 Đơn vị chức năng mối ghép 366 5.5.1 Ren 366 5.5.2 Kết nối bulông 368 5.5.3 Kết nối chốt 376 5.5.4 Kết nối bằng đinh tán (Ri vê) 378 5.5.5 Kết nối trục - đùm 380 5.6 Đơn vị chức năng đỡ và mang 384 5.6.1 Ma sát và dung dịch bôi trơn 384 5.6.2 Bợ trục (Ổ trục) 387 5.6.3 Bộ phận dẫn hướng 396 5.6.4 Đệm kín (Phớt) 399 5.6.5 Lò xo 401 5.7 Đơn vị chức năng để truyền năng lượng 403 5.7.1 Trục và láp (cốt trục) 403 5.7.2 Bộ ly hợp 405 5.7.3 Truyền động đai (Truyền động dây trân) 410 5.7.4 Truyền xích 412 5.7.5 Bộ truyền động bánh răng 414 5.8 Đơn vị truyền động 417 5.8.1 Động cơ điện 417 5.8.2 Hộp số 424 5.8.3 Truyền động thẳng (Truyền động tuyến tính) 430 5.9 Kỹ thuật lắp ráp 432 5.9.2 Dạng tổ chức lắp ráp 433 5.9.3 Tự động hóa lắp ráp 433 5.9.4 Những thí dụ lắp ráp 434 5.10 Sự bảo trì 440 5.10.1 Phạm vi hoạt động và định nghĩa 440 5.10.2 Khái niệm về bảo trì 441 5.10.3 Mục đích của bảo trì 442 5.10.4 Những khái niệm về bảo trì 442 5.10.5 Bảo dưỡng 445 5.10.6 Kiểm tra 448 5.10.7 Sự sửa chữa 450 5.10.8 Cải tiến 452 5.10.9 Tìm chỗ hỏng (khuyết tật) và nguồn sai sót (lỗi) 453 5.11 Phân tích hư hại và tránh hư hại 454 5.12 Ứng suất (ứng lực) và độ bền của cấu kiện 456 5 6 Kỹ thuật tự động hóa 6.1 Điều khiển và điều chỉnh 459 6.1.1 Khái niệm cơ bản của kỹ thuật điều khiển 459 6.1.2 Khái niệm cơ bản về kỹ thuật điều chỉnh 461 6.2 Cơ bản về việc giải quyết các nhiệm vụ điều khiển 465 6.2.1 Cách vận hành của các hệ điều khiển 465 6.2.2 Các thành phần của hệ điều khiển 466 6.2.3 GRAFCET 476 6.3 Điều khiển bằng khí nén 479 6.3.1 Cấu kiện của hệ thống thiết bị khí nén 479 6.3.2 Các phần tử khí nén 480 6.3.3 Sơ đồ mạch của hệ điều khiển bằng khí nén 488 6.3.4 Thí dụ về điều khiển bằng khí nén 489 6.3.5 Điều khiển điện - khí nén 491 6.4 Điều khiển bằng thủy lực 496 6.4.1 Các thành phần chính 496 6.4.2 Điều khiển điện thủy lực 504 6.5 Điều khiển bằng điện 507 6.5.1 Cấu tạo 507 6.5.2 Thiết bị chuyển mạch điện 507 6.5.3 Điều khiển công tắc bằng điện 509 6.5.4 Đấu nối dây với thanh kẹp 510 6.6 Điều khiển lôgic lập trình 511 6.6.1 Điều khiển lôgic lập trình như là môđun điều khiển nhỏ 511 6.6.2 Điều khiển lôgic lập trình như là hệ thống tự động hóa theo môđun 514 6.7 Điều khiển CNC 523 6.7.1 Đặc tính của máy NC 523 6.7.2 Tọa độ, điểm gốc và điểm chuẩn 527 6.7.3 Các loại điều khiển, những hiệu chỉnh 529 6.7.4 Tạo chương trình CNC 532 6.7.5 Chu trình và chương trình con 537 6.7.6 Lập trình cho máy tiện NC 538 6.7.7 Lập trình cho máy phay NC 546 6.7.8 Những phương pháp lập trình 551 7 Kỹ thuật thông tin (Kỹ thuật tin học) 7.1 Truyền thông kỹ thuật 554 7.2.4 Thiết bị ngoại vi 562 WWW.Docmienphi365.com 7.1.1 Tiêu chuẩn và quy định 554 7.1.2 Bản vẽ kỹ thuật 555 7.1.3 Mô tả tương quan kỹ thuật 556 7.1.4 Sơ đồ và biên bản 556 7.2 Kỹ thuật máy tính 558 7.2.1 Cách hoạt động của máy tính 558 7.2.2 Phần cứng 559 7.2.3 Diễn đạt thông tin trong máy tính 561 7.2.5 Khởi động máy tính 563 7.2.6 Hệ điều hành 564 7.2.7 Virus máy tính 564 7.2.8 Phần mềm ứng dụng 565 7.2.9 Tác động của kỹ thuật máy tính vào kinh tế và xã hội 567 7.2.10 Bảo hộ lao động bên máy tính 568 7.2.11 Bảo vệ dữ liệu 568 8 Kỹ thuật điện 8.1 Mạch điện 569 8.1.1 Điện áp 569 8.1.2 Dòng điện 570 8.1.3 Điện trở 571 8.2 Mạch điện với điện trở 572 8.2.1 Mạch nối tiếp của điện trở 572 8.2.2 Mạch song song của điện trở 573 8.3 Các loại dòng điện 574 8.4 Công suất và năng lượng điện 575 8.5 Thiết bị bảo vệ khi quá dòng 576 8.6 Lỗi tại hệ thống điện và biện pháp bảo vệ 577 Lĩnh vực học tập Thông tin về việc dạy chú trọng vào lĩnh vực học tập 581 Lĩnh vực học tập 1: Sản xuất cấu kiện với dụng cụ cầm tay 582 Lĩnh vực học tập 2: Sản xuất cấu kiện với máy 584 Lĩnh vực học tập 3: Chế tạo cụm lắp ráp đơn giản 586 Lĩnh vực học tập 4: Bảo dưỡng hệ thống kỹ thuật 588 Lĩnh vực học tập 7: Lắp ráp hệ thống kỹ thuật 590 Lĩnh vực học tập 8: Lập trình và sản xuất trên máy công cụ điều khiển bằng kỹ thuật số 592 Lĩnh vực học tập 10: Sản xuất và đưa vào vận hành một phần hệ thống kỹ thuật 594 Phạm vi học tập 11: Giám sát chất lượng sản phẩm và qui trình 596 Lĩnh vực học tập 5: Gia công chi tiết rời với máy công cụ (tóm tắt) 598 Lĩnh vực học tập 6: Kế hoạch và việc đưa vào vận hành của hệ thống điều khiển kỹ thuật (tóm tắt) 598 Lĩnh vực học tập 9: Sửa chữa các hệ thống kỹ thuật (tóm tắt) 598 Lĩnh vực học tập 12: Bảo dưỡng các hệ thống kỹ thuật (tóm tắt) 599 Lĩnh vực học tập 13: Đảm bảo khả năng vận hành của những hệ thống tự động (tóm tắt) 599 Danh sách hãng xưởng 600 Thư mục thuật ngữ 603 6 1 Kỹ thuật kiểm tra độ dài 1.1 Đại lượng và đơn vị ...................................................................... 8 1.2 Cơ bản của kỹ thuật đo lường ...............................................10 Khái niệm cơ bản...........................................................................10 Sai lệch đo .......................................................................................13 Khả năng của phương tiện đo lường, giám sát phương tiện đo lường ...............................................16 1.3 Phương tiện kiểm tra chiều dài ...........................................18 Thước đo, thước thẳng, thước góc, dưỡng kiểm và căn mẫu .............................................................18 Thiết bị đo bằng cơ và điện tử..................................................21 Thiết bị đo chạy bằng khí nén ..................................................29 Thiết bị đo điện tử ........................................................................31 Thiết bị đo quang điện tử ......................................................... 32 Kỹ thuật nhiều cảm biến trong thiết bị đo tọa độ ........... 34 Kiểm tra Kiểm tra chủ quan Kiểm tra khách quan Giác quan Đo lường Dưỡng kiểm Kết quả: Tốt/xấu (bị loại) Trị số đo WWW.Docmienphi365.com 1.4 Kiểm tra bề mặt ..........................................................................36 Prôfin bề mặt ................................................................................. 36 Những thông số đặc trưng của bề mặt, những phương pháp kiểm tra bề mặt...................................37 1.5 Dung sai và lắp ghép .................................................................40 Dung sai ............................................................................................40 Lắp ghép .........................................................................................44 1.6 Kiểm tra hình dạng và vị trí .................................................. 48 Dung sai hình dạng và vị trí ..................................................... 48 Kiểm tra mặt phẳng và góc ...................................................... 50 Kiểm tra độ đồng tâm, độ đồng trục và độ đảo ................53 0,1 B-C C B Kiểm tra ren, kiểm tra côn ......................................................... 58 2 Quản lý chất lượng 2.1 Lĩnh vực hoạt động của quản lý chất lượng ...................61 2.2 Bộ tiêu chuẩn DIN EN ISO 9000 ...........................................62 2.3 Yêu cầu về chất lượng .............................................................. 62 Độ đảo Phân bố chuẩn 2.4 Đặc tính của chất lượng và lỗi............................................. 63 2.5 Công cụ quản lý chất lượng ................................................. 64 x 2.6 Điều chỉnh chất lượng ............................................................. 67 Giá trị trung bình 2.7 Bảo đảm chất lượng...................................................................68 2.8 Năng lực máy ................................................................................72 2.9 Năng lực quy trình ......................................................................75 2.10 Điều chỉnh quy trình bằng thống kê với thẻ điều chỉnh chất lượng .......................................................76 Giới hạn can thiệp trên Giới hạn cảnh báo trên Giới hạn cảnh báo dưới Giới hạn can thiệp dưới 95 % 99 % 2.11 Kiểm toán và chứng nhận ...................................................... 79 2.12 Quy trình cải tiến liên tục: Nhân viên tối ưu hóa quy trình ........................................... 80 Số mẫu thử 4 6 8 10 7 Kỹ thuật kiểm tra chiều dài 1 Kỹ thuật kiểm tra độ dài 1.1 Đại lượng và đơn vị Các đại lượng diễn tả những đặc tính có thể định lượng được, thí dụ chiều dài, thời gian, nhiệt độ hoặc cường độ dòng điện (Hình 1). t (s) l l (d) Các đại lượng cơ bản và các đơn vị cơ bản được quy định trong hệ thống đơn vị quốc tế Si (Système international d'unités) (Bảng 1). Để tránh những số quá lớn hoặc quá nhỏ, bội số hoặc ước số thập phân được đặt trước các đơn vị, thí dụ milimét (Bảng 2). ■ Độ dài Đơn vị cơ bản của độ dài là mét. Một mét là quãng đường ánh sáng đi được trong chân Độ dài (đường kính) Độ dài (đoạn đường) và thời gian I I v A Khối lượng Cường độ dòng điện và cường độ ánh sáng hình 1: Các đại lượng cơ bản WWW.Docmienphi365.com không trong khoảng thời gian 1/299 729 458 giây. Để phù hợp cho việc diễn tả những khoảng cách rất lớn hoặc rất nhỏ, người ta sử dụng kết hợp một vài ký hiệu đứng trước đơn vị mét (Bảng 3). Bảng 1: hệ thống đơn vị quốc tế Các đại lượng cơ bản và các ký hiệu Đơn vị cơ bản Tên Ký hiệu Bên cạnh hệ thống mét có một vài quốc gia còn sử dụng hệ thống inch Chuyển đổi: 1 inch (in) = 25,4 mm ■ Góc Độ dài ℓ Khối lượng m Thời gian t Nhiệt độ nhiệt động T Cường độ dòng điện I Cường độ ánh sáng Iv mét kilôgam giây Kelvin ampe Candela m kg s K a cd Các đơn vị của góc là góc phẳng ở trung tâm điểm của nguyên vòng tròn. Một độ (10) bằng 1 phần 360 góc phẳng của nguyên vòng tròn. (Hình 2). Độ được chia nhỏ thành phút (‘), giây (“) hoặc chia theo hệ thập phân. Rađian (rad) là góc phẳng của một vòng tròn có bán kính là 1 mét và cắt vòng tròn với cung có chiều dài 1 mét. (Hình 2). Một rađian tương đương với một góc phẳng 57,295779510. Bảng 2: Ký hiệu đứng trước để gọi các bội số hoặc ước số thập phân của các đơn vị Ký hiệu Hệ số đứng trước M mêga một triệu lần 106 = 1000000 k kílô một ngàn lần 103 = 1000 h héctô một trăm lần 102 = 100 da đêca mười lần 101 = 10 d đêci một phần mười 10-1 = 0,1 c centi một phần trăm 10-2 = 0,01 m mili một phần ngàn 10-3 = 0,001 1 vòng tròn 0 1rad µ micrô một phần triệu 10-6 = 0,000001 1 m Bảng 3: Các đơn vị độ dài thông dụng đầy góc đầy 1 m 10 = 360 10 = 60’ = 3600" 300 Hệ thống mét 1 kilô mét (km) = 1000 mét 0 5019’30" = 50 + + 190 60 = 5,3250 36001rad = = 57,296 180 0 p 1 đêci mét (dm) = 0,1 mét 1 centi mét (cm) = 0,01 mét 1 mili mét (mm) = 0,001 mét Độ Radiant hinh 2: Các đơn vị của góc phẳng 1 micrô mét (µm) = 0,000.001 m 1 nanô mét (nm) = 0,000.000.001 m = 0,001μm 8 Các độ lớn và các đơn vị ■ Khối lượng, lực và áp suất Khối lượng m của một vật thể tùy thuộc theo lượng chất của nó và không bị lệ thuộc vào vị trí địa lý nơi vật thể xuất hiện. Đơn vị cơ bản của khối lượng là kilô gam. Đơn vị cũng thường được sử dụng là gam và tấn: 1g = 0,001 kg, 1t = 1000 kg. Tiêu chuẩn quốc tế cho khối lượng 1 kilô gam là một quả cân hình trụ bằng chất Platin-iridi được cất giữ ở Paris. Đó là đơn vị cơ bản duy 10 nhất được định nghĩa không nhờ vào một hằng số tự nhiên. 5 Một vật có khối lượng 1 kilô gam tác dụng trên trái đất (vị trí tiêu chuẩn: Zürich) vào điểm treo nó hoặc chỗ nó nằm một lực FG (trọng lượng) bằng 9,81 N (Hình 1). Áp suất p là lực trên mỗi đơn vị diện tích (Hình 2) với đơn vị pascal (Pa) hoặc bar (bar). Các đơn vị: 1 Pa = N/m2 =0,00001 bar, 1 bar = 105 Pa = 10 N/cm2 Khối lượng m = 1kg Trọng lượng F = 9,81 N 10 N ■ Nhiệt độ Nhiệt độ diễn tả trạng thái nhiệt của các vật thể, các chất lỏng hoặc các chất khí. Độ Kelvin (K) bằng 1/273,15 của nhiệt độ khác biệt giữa WWW.Docmienphi365.com điểm 0 tuyệt đối và điểm đông đặc của nước (Hình 3). Đơn vị thông dụng của nhiệt độ là độ Celcius (0C). Điểm đông đặc của nước tương ứng 00C, điểm sôi của nước là 1000C. Chuyển đổi: 00C = 273,15 K; 0 K = -273,150C. ■ Thời gian, tần số và số vòng quay Đơn vị cơ bản cho thời gian t được quy định là giây (s). Các đơn vị: 1 giây = 1000 mili giây; 1 giờ = 60 phút = 3600 giây Khoảng thời gian của một chu kỳ T, còn gọi là khoảng thời gian của một dao động, là thời gian được tính bằng giây cho một quá trình (sự kiện) và quá trình này được lặp đi lặp lại đều đặn, thí dụ như nguyên một dao động đầy đủ của một con lắc hay là vòng quay của một cái đĩa mài (Hình 4). hình 1: Khối lượng và lực F A Áp suất hình 2: Áp suất Nhiệt độ tuyệt đối tính bằng Kelvin (Nhiệt độ nhiệt động)Điểm sôi 373K của nước 100K 300K p 100°C 100°C 50°C Tần số f là số nghịch đảo của khoảng thời gian của một chu kỳ T (f = 1/T). Nó cho biết bao nhiêu quá trình diễn ra trong một giây. Đơn vị của tần số f là 1/s hoặc Hertz (Hz). Các đơn vị: 1/s = 1 Hz; 103 Hz = 1kHz; 106 Hz = 1 MHz. Tần số vòng quay n (số vòng quay) là số lượng vòng quay trong 1 giây hoặc 1 phút. Thí dụ: Một cái đĩa mài với đường kính 200 mm quay 6000 vòng trong 2 phút. Số vòng quay là bao nhiêu? Lời giải: Số vòng quay (Tần số vòng quay) n = 6000/2 phút = 3000/phút 273K 200K 0K Điểm hóa lỏng của nước Celsius Điểm không tuyệt đối 0°C –20°C –273°C ■ Các phương trình đại lượng (công thức) Công thức tạo nên các tương quan giữa những đại lượng với nhau. Thí dụ: áp suất p là lực F trên mỗi diện tích A p = F/A; p = 100 N/1 cm2 = 100 N/cm2 = 10 bar Trong tính toán các đại lượng được thể hiện trong công thức bằng ký hiệu. Trị số của một đại lượng bằng tích số của số lượng nhân với đơn vị, thí dụ F = 100 N hoặc A = 1 cm2. Các phương trình đơn vị cho biết sự quan hệ giữa các đơn vị với nhau, thí dụ 1 bar = 105 Pa. hình 3: Thang nhiệt độ Dao động Vòng quay hình 4: Những sự kiện tuần hoàn 9 Những cơ bản về kỹ thuật đo lường 1.2 Cơ bản về kỹ thuật đo lường 1.2. 1 Khái niệm cơ bản Khi kiểm tra, những đặc điểm hiện có của sản phẩm như kích thước, hình dạng, chất lượng bề mặt được so sánh với những đặc tính đòi hỏi. Kiểm tra Kiểm tra là xác định vật được kiểm tra có đạt những đặc điểm đòi hỏi hay không. Thí dụ kính thước, hình dạng hoặc phẩm chất bề mặt. ■ Các loại kiểm tra Kiểm tra chủ quan được thực hiện bằng giác quan của người kiểm tra, không có sự hỗ trợ của máy móc (Hình 1). Người kiểm tra xác định thí dụ sự thành hình của rìa xờm (ba vớ, bavia) và chiều cao nhấp nhô của chi tiết có thể chấp nhận được không (kiểm tra bằng mắt và qua Kiểm tra chủ quan Kiểm tra khách quan Giác quan Dưỡng kiểm Đo lường Kết quả: Tốt/xấu (bị loại) Trị số đo hinh 1: Các loại kiểm tra và kết quả kiểm tra tiếp xúc bằng tay). WWW.Docmienphi365.com Kiểm tra khách quan được thực hiện với những phương tiện kiểm tra, có nghĩa là với những thiết bị đo và các dưỡng kiểm (Hình 1 và Hình 2). Đo lường là so sánh một độ dài hoặc một góc phẳng với một thiết bị đo. Kết quả là một trị số đo. Đo so sánh là so sánh vật kiểm tra với một thiết bị so sánh. Người ta không nhận được trị số bằng con số, mà chỉ xác định là vật được đo tốt hoặc bị loại (xấu). ■ Phương tiện kiểm tra (Thiết bị đo) Dụng cụ kiểm tra được chia làm 3 nhóm: thiết bị đo, dưỡng kiểm và thiết bị phụ trợ. Tất cả các thiết bị đo, các thiết bị so sánh được thiết kế theo mẫu chuẩn. Nó tượng trưng cho độ lớn, thí dụ bằng khoảng cách những vạch kẻ (thước kẻ), bằng khoảng cách cố định của những mặt phẳng (căn mẫu đo, dưỡng kiểm) hoặc vị trí góc của những mặt phẳng (căn chuẩn đo góc). Các thiết bị đo có hiển thị có dấu hiệu di chuyển (kim đồng hồ đo, vạch kẻ của thước chạy), thang đo di chuyển hoặc cơ cấu đếm số. Trị số đo có thể đọc được ngay. Thiết bị kiểm tra Thiết bị đo Phương tiện phụ trợ Dưỡng kiểm Mẫu chuẩn Thiết bị đo có hiển thị Thước đo Thước cặp Ca líp giới hạn (Cữ đo) (căn mẫu kích thước) 60 Dưỡng tượng trưng cho kích thước hoặc kích thước và hình dạng của vật kiểm tra. Thiết bị phụ trợ thí dụ như giá đo và các khối lăng trụ (khối V). ■ Các khái niệm về kỹ thuật đo lường Căn mẫu song phẳng (Khối cữ chuẩn) 15° Đồng hồ so Dưỡng bán kính (dưỡng biên dạng) Để tránh hiểu lầm khi mô tả những quá trình đo lường hoặc phương pháp đánh giá, người ta cần phải có những khái niệm cơ bản rất rõ ràng (Các bảng ở trang 11 và 12) Căn mẫu góc Thước đo gócThước vuông (Ê ke) (dưỡng biên dạng) hình 2: Thiết bị kiểm tra 10 Những cơ bản về kỹ thuật đo lường Bảng 1: Các khái niệm về kỹ thuật đo lường Khái niệm Ký hiệu Định nghĩa, giải thích Thí dụ, công thức Đại lượng đo M Độ dài cũng như góc để đo, thí dụ khoảng cách giữa các lỗ khoan hay đường kính. Hiển thị - Trị số hiển thị của trị số đo không có đơn vị (tùy thuộc vào phạm vi đo). Sự hiển thị tương ứng với chữ khắc trên mẫu chuẩn. Hiển thị thang đo - Hiển thị liên tục trên thang vạch kẻ. M 0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,01mm 0,4 Hiển thị số - Hiển thị bằng số trên thang số. Hiển thị thang đo Trị số phần chia thang đo =0,01mm Trị số chia của thang* (Độ chia) Skw hay ⭲⭰ Khác biệt giữa hai trị số đo, hai trị số đo này tương ứng với hai đường gạch liên tiếp trên thang. Độ chia Skw có đơn vị ghi trên thang đo. Hiển thị số =0,01mm Trị số của hai số liên tục Hiển thị của trị số đo Trị số trung bình cộng Zw Trị số của hai số liên tục tương ứng độ chia trên một thang vạch kẻ. xa x1,x2... Từng trị số đo hoặc trị giá trung bình cộng được tạo thành từ trị số đúng và sai số đo ngẫu nhiên cũng như sai số đo hệ thống. WWW.Docmienphi365.com x̅ Thông thường trị số trung bình cộng x̅có được từ 5 lần đo lặp lại. Trị số thật xw Người ta chỉ nhận được trị số thật khi đo trong điều kiện lý tưởng. Trị số thật xw được tìm ra từ nhiều lần đo lặp lại và được hiệu chỉnh với trị số ước đoán của sai số hệ thống đã biết. Trị số đúng xrTrị số đúng xr được tìm ra qua hiệu chỉnh cho mẫu chuẩn. Nó sai không đáng kể so với trị số thật. Khi đo so sánh, thí dụ như với căn mẫu, thì có thể xem trị số đo là trị số đúng. Kết quả đo chưa điều chỉnh xa x1,x2... x̅ Trị số đã đo của một độ lớn, thí dụ trị số đo của một lần đo chưa hiệu chỉnh hoặc trị số trung bình cộng tìm ra qua nhiều lần đo liên tục, nhưng chưa được hiệu chỉnh với sai số hệ thống As. Thường trong kỹ thuật sản xuất vì sai số đã biết từ các lần đo trước hoặc từ các khảo sát năng lực (của phương pháp đo) nên chỉ đo một lần. Kết quả đo của một lần đo không chắc chắn (chính xác) bởi sai số ngẫu nhiên cũng như sai số hệ thống không được xác định. Sai số đo hệ thống Trị số điều chỉnh Độ bất định của phép đo* Độ bất định chuẩn kết hợp Độ bất định mở rộng của phép đo Kết quả đo đã điều chỉnh Kết quả đo đầy đủ AsSai số có được qua so sánh với trị số đo hiển thị xa hoặc trị số trung bình cộng x̅a với trị số đúng xr (Trang 15). K Cân bằng (gia giảm) với sai số hệ thống đã biết, thí dụ sai số của nhiệt độ. u Độ bất định của phép đo bao gồm tất cả các sai số ngẫu nhiên cũng như sai số hệ thống chưa biết được và không được điều chỉnh. ucTác dụng tổng hợp của nhiều thành phần bất định vào sự phân tán của trị số đo, thí dụ qua nhiệt độ, dụng cụ đo, người đo và phương pháp đo. U Độ bất định mở rộng cho biết phạm vi từ y-U đến y+U của kết quả đo, nơi mà người ta chờ đợi trị số thật của một độ lớn đo. y Trị số đo đã được điều chỉnh với sai số hệ thống đã biết được (K- điều chỉnh). Y Kết quả đo Y là trị số thật cho độ lớn đo M. Nó bao gồm độ bất định mở rộng U. As= (xa – xr) As = (x̅a – xr) K = –As K = (K1 + K2...+ Kn) Uc = u2x1 + u2x2 +...+ u2xn U = 2 · uc (Hệ số 2 cho mức độ tin cậy 95%) y = x + K (y = x̅+ K) Y = y ± U (y = x̅+ K ± U ) * đặc điểm của thiết bị đo, được thông báo trong danh mục 11 Những cơ bản về kỹ thuật đo lường Bảng 1: Các khái niệm về kỹ thuật đo lường Khái niệm Ký hiệu Định nghĩa, giải thích Thí dụ Tính lặp lại được* fw Tính lặp lại được của một thiết bị đo là khả năng khi đo 5 lần trong trường hợp thông thường của cùng một độ lớn trong cùng fw 010 90 90 80 80 20 010 20 Giới hạn lặp lại* (Khả năng lặp lại) hướng đo, với cùng thiết bị đo, trong cùng điều kiện đo đạt được trị số đo gần giống nhau. Độ phân r tán càng nhỏ thì phương pháp đo càng chính xác. Giới hạn lặp lại (Ranh giới lặp lại) là trị số khác biệt của hai lần đo riêng lẻ với xác xuất là 95%. 70 Căn mẫu hoặc chi tiết 30 40 50 60 70 30 40 50 60 Độ rơ lúc nghịch chiều fuKhoảng chết của trị số đo (Khoảng nghịch chiều của trị số đo) của một thiết bị đo là sự khác Hiển thị tăng Hiển thị giảm fu 010 nhau của hiển thị khi đo cùng 90 90 010 20 một độ lớn, lần đầu thì đo với hiển thị lớn dần (trục xoay đo đi vào) và lần thứ nhì thì đo với hiển thị nhỏ dần (trục xoay đo đi ra). Trị 80 70 Trục đo 20 30 40 50 60 80 70 30 40 50 60 Trục đo WWW.Docmienphi365.com Khoảng (độ) số đo độ rơ lúc nghịch chiều được xác định bằng những lần đo riêng lẻ ở bất kỳ trị số trong phạm vị đo hoặc có thể lấy từ biểu đồ của độ lệch (sai số). Khoảng sai số là hiệu số giữa độ fe đi vào 20 Giới hạn lỗi trên đi ra Go sai số* sai số lớn nhất và độ sai số nhỏ nhất trong toàn bộ phạm vi đo. 15 Khoảng Khoảng sai số fe chết của Khoảng sai số tổng cộng fges Nó được tìm ra bằng đồng hồ đo hoặc đồng hồ đo chính xác khi trục đo đi vào. Độ sai số tổng cộng fges của các đồng hồ đo được tìm qua các phép đo trong toàn bộ phạm vi Sai số đo 10 5 0 —5 trị số đo fu đo với trục xoay đo đi vào và đi ra. Giới hạn lỗi* G Giới hạn lỗi là trị số giới hạn sai số được thỏa thuận hoặc được đưa ra từ nhà sản xuất cho sai số của một thiết bị đo. Nếu những trị số này bị vượt qua thì sai số sẽ trở thành lỗi. Khi sai số giới hạn trên và dưới bằng nhau thì trị số đưa —10 —15 —20 Khoảng đo Sai số đo lớn nhất ft Độ sai số tổng cộng fges Giới hạn lỗi dưới Gu mm 0 1 2345678 10 ra được áp dụng cho cả hai giới Trị số đúng x r hạn sai số, thí dụ Go=Gu = 20 µm. Phạm vi đo* Meb Phạm vi đo là phạm vi của trị số đo, trong đó giới hạn lỗi của thiết 90 bị đo không bị vượt qua (sai số 80 nhỏ hơn giới hạn lỗi). 70 010 20 30 (chiều dài của căn mẫu) Trục đo đi ra Trục đo đi vào Khoảng trống 40 50 60 Khoảng đo Mes Khoảng đo là hiệu số giữa trị số cuối và trị số đầu của phạm vi đo. Phạm vi hiển thị Khoảng đo Phạm vi hiển thị Az Phạm vi hiển thị là phạm vi giữa hiển thị lớn nhất và hiển thị nhỏ nhất. Cữ chặn dưới Khoảng nâng * đặc điểm của thiết bị đo, được thông báo trong danh mục 12 1.2.2 Sai lệch đo Những cơ bản về kỹ thuật đo lường ■ Nguyên nhân của các sai lệch đo (Bảng 1, trang 14) Sự thay đổi chiều dài –10 –5 0 +5 +10 Sự khác biệt với nhiệt độ chuẩn 200C thường gây ra sai lệch đo, khi các chi tiết và các thiết bị đo cũng như dưỡng được sử dụng để kiểm a) soát không cùng một vật liệu và không cùng một nhiệt độ (Hình 1). Căn mẫu bằng thép dài 100 mm sẽ thay đổi b) chiều dài 4,6 µm khi nhiệt độ thay đổi 40C, thí Chiều dài l1 = 100 mm ở nhiệt độ chuẩn Các thí dụ khi đo: Mẫu chuẩn bằng thép Chi tiết bằng thép Mẫu chuẩn bằng thép Chi tiết bằng nhôm 20°C 24°C 24°C 24°C 24°C Sai số đo f =0 f =4,9 dụ qua hơi nóng của bàn tay. c) Mẫu chuẩn bằng thép 180C Chi tiết bằng nhôm f =10,8 24°C Ở nhiệt độ chuẩn 200C các chi tiết, các dưỡng và thiết bị đo nên ở trong độ dung Sự thay đổi chiều dài Dl = l1. a1. Dt sai đã qui định. l 1a1 Dt Sự thay đổi hình dạng bởi lực đo xuất hiện Chiều dài khởi điểm ở 200C Hệ số nở dài Sự thay đổi nhiệt độ WWW.Docmienphi365.com ở các chi tiết, các thiết bị đo và các giá kê đo có tính đàn hồi. Sự uốn cong có tính đàn hồi của giá kê đo không ảnh hưởng tới trị số đo, nếu khi đo với hình 1: Sai lệch đo vì nhiệt độ Vị trí của đồng hồ đo chính xác: Cao: 200 mm Khoảng cách: 100 mm 10 Lực đo cho phép của đồng hồ đo chính xác cùng lực đo như khi điều chỉnh về không với căn mẫu đo (Hình 2). Cột: ø22 mm Thanh ngang: ø16 mm Độ uốn cong 5 02 Quá trình đo 0 1 N 3 Sai số đo sẽ giảm đi, khi sự hiển thị của thiết bị đo được chỉnh với cùng các điều kiện như lúc đo chi tiết. F ở chi tiếtLực đo Lực đo F Sai số đo vì nhìn sai (thị sai) khi đọc dưới một góc nghiêng (Hình 3). ■ Các loại sai số Sai số hệ thống gây ra bởi sự sai lệch cố định: nhiệt độ, lực đo, bán kính của đầu đo, sự không chính xác của thang (đo). Sai số ngẫu nhiên không thể nhận biết được về độ lớn và chiều của nó. Các nguyên nhân có thể là sự biến động không rõ nguồn gốc của lực đo hoặc nhiệt độ. Các sai số hệ thống làm cho trị số đo sai. Khi biết độ lớn và chiều (+ hoặc -) của sai số ta có thể điều chỉnh nó. Các sai số ngẫu nhiên làm cho trị số đo trở nên bất định. Các sai số ngẫu nhiên không rõ nguồn gốc thì không thể điều chỉnh được. Giá kê đoChỉnh với căn mẫu hình 2: Sai lệch đo vì sự biến dạng có tính đàn hồi của giá kê đo qua lực đo Hướng nhìn Đúng Sai f hình 3: Sai lệch đo vì nhìn sai 13 Cơ bản về kỹ thuật đo lường Bảng 1: Nguyên nhân và các loại sai lệch Các sai lệch hệ thống Các sai lệch ngẫu nhiên 20°C Ba via, Phoi, Chất bẩn, Mỡ Sai lệch với 40°C f nhiệt độ chuẩn f Trị số đo quá lớn vì nhiệt độ của chi tiết quá cao Sự bất định vì bề mặt không sạch và sai số hình dạng F f F f Sự thay đổi hình dạng vì lực đo lớn và không thay đổi Sự thay đổi hình dạng vì biến động của lực đo khi quay trục đo vào không đều. WWW.Docmienphi365.com Trị số đo nhỏ hơn vì ảnh hưởng của lực đo Trị số đo nhỏ hơn cho các phép đo ngoài Sự phân tán của các trị số đo vì sự thay đổi của lực đo f J lớn hơn cho các phép đo trong. F Sai số đo vì các mặt phẳng đo bị mòn Lỗi vì đo nghiêng (Sự sai nghiêng) Lỗi vì đo nghiêng tùy thuộc vào lực đo và độ hở của thanh dẫn hướng f Sự khác nhau của trị số đo ở các thước đo Bước ren Đặt thước cặp không chắc chắn trong các phép đo trong Ảnh hưởng vì sai số của bước ren vào trị số đo 0.10 0.2 0.1 0.2 Sự sai lệch nhỏ trong tỷ số truyền động có tác dụng làm hiển thị sai (có thể đo được) tùy theo vị trí của trục đo Sự chuyển dịch không đều của chuyển động trục đo 0.3 0.3 0.4 Nhìn sai Đọc sai vì góc nhìn nghiêng (nhìn sai) 14 Cơ bản về kỹ thuật đo lường Sai số hệ thống có thể xác định được qua phép đo so sánh với các thiết bị đo chính xác hoặc Trị số đúng căn mẫu. Thí dụ như khi kiểm tra một pan me (vi kế), hiển thị được so sánh với căn mẫu (Hình 1). Trị số danh nghĩa của căn mẫu (chữ khắc) có thể xem là trị 15 15,002 Trị số hiển thị xa đúng xrSai số Trị số Sự sửa lỗi số đúng. Sai số hệ thống As của một trị số đo riêng lẻ bằng hiệu số của trị số hiển thị xa và trị số đúng xr. Kiểm tra sai số đo của một pan me đo ngoài trong 7,700 mm 10,300 mm 15,000 mm 17,600 mm As 0 0 K khoảng đo từ 0 mm đến 25 mm, ta sẽ có được biểu đồ của sai số đo (Hình 1). Ở pan me, phép đo so sánh được thực hiện với các căn mẫu được Biểu đồ sai số Giới hạn lỗi 4 2 Sai số đo As quy định qua các góc quay khác nhau của trục đo. 1 0 –1 Giới hạn lỗi và dung sai –2 –3 • Giới hạn lỗi G không được vượt qua bất kỳ vị Giới hạn lỗi trí nào trong phạm vi đo. • Trong trường hợp bình thường của kỹ thuật –40 2,5 5,1 7,7 10,3 12,9 15 17,6 20,2 25 mm Trị số đúng xr (cănmẫu) WWW.Docmienphi365.com đo lường các giới hạn lỗi cân đối xứng nhau. Các giới hạn lỗi bao gồm các sai số của phần tử đo, thí dụ các sai số về độ phẳng. • Sự tuân thủ giới hạn lỗi G có thể được kiểm hình 1: Sai số hệ thống của một pan me đo ngoài tra bằng thanh mẫu với bậc dung sai 1 theo 80 DiN EN iSo 3650. 70 10 90 0 20 80 70 10 90 0 20 60 Để đạt được sự giảm thiểu sai số hệ thống người 30 50 40 ta điều chỉnh về “không“ cho hiển thị (Hình 2). Điều chỉnh về “không“ được thực hiện với các căn mẫu tương ứng với kích thước kiểm tra của 50 0,12 60 40 30 Chi tiết chi tiết. Sự phân tán ngẫu nhiên được tìm ra qua các phép đo nhiều lần dưới cùng các điều kiện lặp lại (Hình 3): Chỉnh về số “0” Căn mẫu l0 Phép đo Qui tắc làm việc cho các phép đo với cùng các điều kiện lặp lại hình 2: Điều chỉnh về “không“ cho hiển thị và phép đo so sánh A. • Phép đo lặp lại với cùng một độ lớn và cùng chi tiết nên được thực hiện tuần tự liên tiếp. • Thiết bị đo, phương pháp đo, người kiểm B. tra và các điều kiện chung quanh không được thay đổi trong khi đo lặp lại. • Để tránh ảnh hưởng của sai số độ tròn vào độ phân tán của phép đo, phải luôn luôn đo ở cùng một chỗ. Chỉnh kim chính xác về số 0 cho đường kính của chi tiết tiện có kích thước danh nghĩa 30,0 mm với căn mẫu. 10 lần đo lặp lại Khoảng đo của trị số hiển thị R =x a max – x a min Trị số trung bình của 10 hiển thị +40 m x a = = + 4 10 Trị số chỉ thị bằng Kết quả đo Sai số hệ thống của phép đo được xác định với phép đo so sánh. Sai số ngẫu nhiên được tìm ra qua phép +3 +5+4 +4 +5 +6+4 +3 +4 +2 C. Trị số trung bình cộng của đường kính x = 30,0 mm + 0,004mm x = 30,004 mm đo lặp lại nhiều lần. hình 3: Sai số ngẫu nhiên của một đồng hồ đo chính xác trong phép đo với cùng các điều kiện lặp lại 15 Cơ bản về kỹ thuật đo lường 1.2.3 Khả năng của phương tiện đo lường và giám sát phương tiện kiểm tra ■ Khả năng của phương tiện đo lường Sự lựa chọn các phương tiện đo phải hướng tới việc phù hợp với các điều kiện ở nơi đo đạc và độ dung sai đã định trước của đặc tính để kiểm tra, thí dụ như chiều dài,đường kính hoặc độ tròn. Số lượng người kiểm tra cũng quan trọng, thí dụ như khi đang kiểm tra cùng một vật mà thay ca làm cùng với việc đổi người kiểm tra thì độ bất định của phép đo sẽ lớn hơn. hình1: Độ không chính xác cho phép của phép đo Thiết bị đo được xem là có khả năng, khi độ bất định lớn nhất của phép đo bằng 10 % của dung sai kích thước hay hình dạng. Độ bất định của phép đo Uzul= 1/10 · T (Hình 1) Độ bất định cho phép của phép đo U = 0,1. T Vùng dung sai Độ phân tán Khu vực chính xác của U Phương pháp đo với độ bất định nhỏ đáng kể hơn kỹ thuật đo U U U WWW.Docmienphi365.com 1/10·T thì thích hợp nhưng rất tốn kém. Độ bất định của phép đo lớn hơn sẽ dẫn đến tình trạng rất nhiều chi tiết không được xác định rõ ràng là “tốt“ hay “bị loại“ vì trị số đo nằm trong phạm vi không chính xác của phép đo (Hình 2). Độ bất định của phép đo U càng nhỏ thì khu vực chính xác của kỹ thuật đo càng lớn. Các trị số đo nằm trong khu vực chính xác của Phạm vi không chính xác của phép đo Độ bất định quá lớn của phép đo U = 0,2 . T 15,010 mm 15,050 mm Vùng dung sai Sai số đo Khu vực chính xác kỹ thuật đo, thì chắc chắn sẽ có sự phù hợp (ăn khớp) giữa trị số đo và dung sai. của kỹ thuật đo Trị số hiển thị 15,012 mm UU Thí dụ về hệ quả của độ bất định quá lớn U = 0,2 · T (Hình 2): Tuy trị số đúng 15,005 mm nằm ngoài dung sai nhưng trị số đo với sai số + 7 µm nên có chỉ thị là 15,012 mm, trị số này dường như nằm trong dung sai. Qua đó không nhận ra được chi tiết phải loại bỏ. Ngược lại một trị số nằm trong dung sai nhưng vì sai số đo có trị số hiển thị nằm ngoài dung sai. Trong trường hợp này một chi tiết “tốt“ sẽ Trị số đúng 15,005 mm (bị loại) Hình 2: Độ bất định của phép đo so với dung sai Bảng 1: Độ bất định của phép đo bị loại bỏ vì nhầm lẫn. Có thể đánh giá gần đúng khả năng của thiết bị đo lường khi biết được độ bất định của phép đo đã Thiết bị đo Độ bất định dự kiến của phép đo Giới hạn lỗi G của các máy đo mới dự tính (Bảng 1). Dưới những điều kiện làm việc trong hãng xưởng, độ bất định của thiết bị đo cơ khí cầm tay mới hay còn mới được xem vào khoảng 1 độ chia (1Skw) còn đối với thiết bị điện tử thì vào khoảng 3 độ chia (3Zw). Các máy đo trong sản xuất được lựa chọn sao cho độ bất định của phép đo U nhỏ không đáng kể so với dung sai của chi tiết. Do đó có thể xem trị số hiển thị là kết quả đo. Skw = 0,05mm Phạm vi đo 0... 0,150 mm Skw = 0,01mm Phạm vi đo 50... 75 mm Skw = 1μm Phạm vi đo ± 50 µm U ≥ 50 μm 50 μm U ≈ 10 μm 5 μm U ≈ 1 μm 1 μm 16 Cơ bản về kỹ thuật đo lường ■ Khả năng của thiết bị đo với dung sai định trước Thí dụ: Với 1 pan me (vi kế) cơ đo ngoài (Giá trị vạch đo Skw = 0,01 mm) để đo một đường kính với kích thước giới hạn 20,40 mm và 20,45 mm. Hãy đánh giá khả năng (năng lực) đo lường của pan me theo sự lệ thuộc vào độ chính xác đã dự tính và độ dung sai định trước (Dung sai T = 0,05 mm). Lời giải: Độ bất định gần bằng 1 trị số chia (vạch kẻ) của vạch đo (0,01 mm). Vì độ bất định này, khi chỉ thị là 20,45 mm thì giá trị đo đúng nằm giữa 20,44 mm và 20,46 mm. Độ bất định dự tính của pan me: U = 0,01 mm Độ bất định cho phép: Uzul = 0,1 · T = 0,1 · 0,05 mm = 0,005 mm Pan me không thích hợp với độ dung sai đã qui định, vì độ bất định của phép đo quá lớn. Nên sử dụng đồng hồ đo điện tử hoặc đồng hồ đo chính xác, vì các máy đo này làm việc chính xác hơn, thể hiện qua độ phân tán nhỏ. ■ Giám sát phương tiện kiểm tra Ở các máy đo có chỉ thị, sai số hệ thống giữa hiển thị và trị số đúng được xác định qua hiệu chuẩn. Việc này được thực hiện bằng cách so sánh với căn mẫu hoặc với 13 1 2345 Năm 2012 12 1 11 2 các thiết bị có độ chính xác cao hơn. Độ sai số tìm ra được ghi lại trên giấy kiểm 12 11 Kiểm chuẩn lần tới 6 7 1012 9 3 4 chuẩn và có thể lưu làm tài liệu với biểu đồ sai số (hình 1, trang 15). 10 tháng 101112 9 8 8 7 6 5 WWW.Docmienphi365.com Hiệu chuẩn được chứng nhận trên một nhãn kiểm tra đặc biệt, trên đó chỉ báo thời gian lần kiểm chuẩn kế tiếp (Hình 1). Hình 1: Nhãn cho các máy đo đã hiệu chuẩn Hiệu chuẩn là tìm sai số hiện có của một máy đo với trị số đúng. Một thiết bị đo còn tốt và được sử dụng khi sai số tìm được nằm trong giới hạn đã qui định. Kiểm chuẩn (hiệu chuẩn qua một cơ quan kiểm định) một thiết bị kiểm tra bao gồm kiểm tra và đóng dấu (đã kiểm tra) của cơ quan kiểm định nhà nước. Các loại cân bắt buộc phải được kiểm chuẩn, nhưng các máy đo trong sản xuất thì không. Khi hiệu chỉnh máy đo được thay đổi sao cho có độ sai số nhỏ nhất. Thí dụ như thay đổi các quả cân của một cái cân. Chỉnh là điều khiển hiển thị đạt một trị số nhất định, thí dụ chỉnh “không”. Ôn tập và đào sâu 1. Sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên tác động như thế nào vào kết quả đo? 2. Cách tìm sai số hệ thống của một pan me? 3. Tại sao lại có khó khăn khi đo chi tiết gia công có thành mỏng? 4. Tại sao có thể xuất hiện sai số đo qua sự khác biệt nhiệt độ qui định ở máy đo và ở chi tiết gia công? 5. Nguyên nhân nào có thể gây ra sai số hệ thống ở pan me? 6. Tại sao khi đo ở nhà máy hoặc phân xưởng thì trị số chỉ thị được xem là kết quả đo, trong khi ở phòng thí nghiệm đo lường trị số chỉ thị thường được điều chỉnh lại? 7. Lợi điểm của phép đo chênh lệch và chỉnh “không“ của đồng hồ đo? 8. Tại sao sự khác biệt với nhiệt độ chuẩn của chi tiết gia công bằng nhôm lại gây khó khăn đặc biệt cho kỹ thuật đo? 9. Sự thay đổi chiều dài của một căn mẫu đo song phẳng (Thanh chuẩn) (l = 100 mm, a = 0,000016 1/0C) là bao nhiêu, khi nó được bàn tay làm nóng từ 200C lên 250C? 10. Sai số đo lớn nhất cho phép bằng bao nhiêu phần trăm của dung sai của chi tiết gia công để có thể xem là không đáng kể khi kiểm tra? 11. Độ không chính xác được chờ đợi ở một đồng hồ đo cơ khí với Skw (giá trị vạch thang đo)= 0,01 mm là bao nhiêu? 17 Mẫu chuẩn, dưỡng kiểm 1.3 Phương tiện kiểm tra độ dài 1.3.1 Thước dài, thước thẳng, thước góc, dưỡng kiểm và căn mẫu Bảng 1: Giới hạn lỗi của thước dài với chiều dài 500 mm ■ Thước dài, thước thẳng, thước góc Các thước dài với các vạch kẻ tượng trưng cho kích Các loại Thước so sánh 0 1 2 Sai số giới hạn Go = Gu 7.5 μm thước chiều dài bằng các khoảng cách của các vạch kẻ. Sự chính xác của các độ chia được biểu hiện qua giới hạn lỗi của thước dài (Bảng 1). Khi sai lệch giới hạn trên Go của thước dài bị vượt qua hoặc sai lệch giới hạn dưới Gu (Gu = Go) không đạt được sẽ sinh ra lỗi đo. Các thước dài cho hệ thống đo hành trình (đường đi), thí dụ bằng thủy tinh hoặc thép làm việc theo nguyên tắc tìm dò bằng quang điện. Các cảm biến ánh sáng (pin quang voltaic) tạo ra tín hiệu điện áp tương ứng với những ô sáng tối đã tìm dò. Ở thước dài gia số, đoạn đường đi của máy công cụ hoặc thiết bị đo được đo Thước làm việc Thước thép uốn cong được Thước dây Thước xếp Thước đo xung Thước 0 1 2 1 2 30 μm 75 μm 100 μm 1 mm 0.5... 20 μm WWW.Docmienphi365.com bằng cách cộng tiếp các xung của ánh sáng. Mẫu chuẩn là một lưới kẻ ô rất chính xác. Thước đo tuyệt đối có thể hiển thị vị trí hiện tại của đầu đo qua cách mã hóa. tuyệt đối Thước thẳng dùng để kiểm tra độ thẳng và độ phẳng (Hình 1). Thước tóc (lưỡi dao thẳng) có cạnh kiểm tra được mài miết bóng với độ thẳng rất chính xác để có thể nhận ra được sự khác biệt của các khe sáng nhỏ với mắt thường. Khi chi tiết được kiểm tra với thước tóc đối diện ánh sáng người ta nhận biết được sự sai lệch từ 2 µm qua khe sáng giữa cạnh kiểm tra và chi tiết gia công. Thước góc cố định là dưỡng hình dạng và thường có góc vuông 900. Thước tóc đo góc với chiều dài chân đo đến 100 x 70 mm, với độ chính xác 00 có trị số giới hạn của sự sai lệch góc vuông chỉ 3 µm (Hình 2). Ở độ chính xác 0 trị số giới hạn là 7 µm. Với thước tóc đo góc, người ta có thể kiểm tra được độ vuông góc và độ phẳng hay điều chỉnh cho thẳng các mặt hình trụ hoặc mặt phẳng. ■ Dưỡng kiểm (Rập) Dưỡng kiểm tượng trưng cho kích thước hoặc hình dạng, thông thường dựa vào các kích thước giới hạn (Hình 3). Dưỡng kiểm kích thước là những thành phần của một bộ dưỡng kiểm Lồi Lõm Hình 1: Kiểm tra độ thẳng với thước tóc (thước ánh sáng) Hình 2: Thước tóc đo góc 900 Dưỡng kiểm kích thước kích thước, trong đó các thiết bị có kích thước lớn dần, thí dụ căn mẫu song phẳng, chốt kiểm tra. Dưỡng kiểm hình dạng (Rập) có thể kiểm tra góc, bán kính hoặc ren với phương pháp sử dụng khe ánh sáng. Dưỡng kiểm hình dạng Dưỡng kiểm R1 – 7mm Dưỡng kiểm giới hạn (Cữ đo) tượng trưng của kích thước cho phép lớn nhất và nhỏ nhất. Ở vài dưỡng kiểm, ngoài biểu tượng cho kích thước nó còn biểu tượng cho hình dạng, để có thể kiểm tra cả kích thước giới hạn (Calip hàm giới hạn) 0 60h6 –19 và hình dạng, thí dụ như dạng trụ của lỗ khoan hoặc prôfin của ren. Hình 3: Các loại dưỡng kiểm (Rập) 18 Dưỡng kiểm giới hạn ■ Dưỡng kiểm giới hạn (Cữ đo giới hạn) Kích thước giới hạn của chi tiết gia công chứa dung sai có thể được kiểm tra tùy theo trường hợp bằng cữ đo trục cho lỗ hoặc cữ đo tròn trơn cho trục (Hình 1, Hình 2 và Hình 3). Nguyên tắc Taylor: Cữ đầu lọt phải được cấu tạo sao cho kích thước và hình dạng của chi tiết gia công được kiểm tra khi ghép với dưỡng kiểm (Hình 1). Chỉ nên kiểm tra kích thước riêng lẻ với cữ không lọt, thí dụ như đường kính. Calip tốt tượng trưng cho kích thước và hình dạng Calip không lọt chỉ thuần là calip kích thước Mặt tốt Mặt loại hình 1: Cữ giới hạn Taylor Calip trục Calip lọt (Calip tốt) biểu tượng kích thước lớn nhất cho trục và kích thước nhỏ nhất cho lỗ Calip không lọt (Calip loại) biểu tượng kích thước nhỏ nhất cho trục và kích thước lớn nhất cho lỗ. Do đó chi tiết gia công nào để calip loại đặt vào được sẽ bị loại bỏ. T Calip lọt (Gu kích thước nhỏ nhất) Go Gu Calip không lọt (Go kich thước lớn nhất) Người ta dùng cữ giới hạn đo trong để kiểm tra lỗ khoan và rãnh (Hình 4). Đầu tốt phải trượt vào trong lỗ khoan bằng trọng lượng của hình 2: Calip giới hạn WWW.Docmienphi365.com chính nó, đầu không lọt chỉ được phép chạm nhẹ. Các thanh bằng hợp kim cứng được sử dụng để giảm hao mòn cho đầu hình trụ dài hơn ở đầu tốt. Đầu loại có một đầu hình trụ kiểm tra ngắn, được đánh dấu màu đỏ và khắc kích thước giới hạn sai số dưới. Cữ đo giới hạn thích hợp để kiểm tra đường kính và độ dầy của chi Calip lọt Calip không lọt tiết gia công.(Hình 5). Đầu tốt biểu tượng kích thước lớn nhất cho phép. Nó phải trượt vào chỗ kiểm tra nhờ trọng lượng của chính nó. Đầu không lọt thì nhỏ hơn một trị số bằng dung sai, và chỉ được phép chạm nhẹ vào. Đầu loại có mặt kiểm tra hơi nghiêng, được đánh dấu đỏ và được khắc sai lệch giới hạn dưới. Kết quả kiểm tra với calip là tốt hoặc bị loại. Calip không cho trị số đo vì vậy kết quả kiểm tra không được dùng để quản lý chất lượng. Sự biến động của lực đo và sự hao mòn của calip gây ảnh hưởng rất lớn đến kết quả kiểm tra. Ở dưỡng kiểm kích thước đo và dung sai càng nhỏ thì sự kiểm tra càng không chính xác. Vì thế hầu như không thể kiểm tra với calip khi cấp dung sai nhỏ hơn 6 (< iT6). Ôn tập và đào sâu 1. Tại sao thước thẳng và thước tóc đo góc có cạnh kiểm tra được mài bóng (mài nghiền)? 2. Tại sao kiểm tra với calip không thích hợp để điều chỉnh chất lượng, thí dụ khi tiện? hình 3: Calip đo ngoài (Calip vòng cữ đo tròn trơn) Mặt tốt Mặt loại 0 45H7 +25 hình 4: Calip đo trong (Cữ đo trụ) Mặt loại Mặt tốt 3. Tại sao calip hàm giới hạn không tương ứng với nguyên tắc 42h6 0 –16 Taylor? 4. Qua dấu hiệu nào người ta nhận biết được đầu không lọt của calip? 5. Tại sao đầu lọt của calip bị hao mòn nhanh hơn đầu không lọt? calip hàm giới hạn Hình 5: Cữ đo hàm giới hạn cho hình trụ 19 Căn mẫu ■ Căn mẫu song phẳng (Khối cữ chuẩn hay can mẫu) Căn mẫu song phẳng là mẫu kích thước chính xác nhất và quan trọng nhất để kiểm tra độ dài. Độ chính xác kích thước của căn mẫu tùy thuộc vào bậc dung sai và kích thước danh nghĩa (Bảng 1 và Hình 1). Dung sai cho khoảng sai lệch tvgiới hạn sai lệch của độ phẳng và độ song song; sai lệch giới hạn te diễn tả sự sai lệch chiều dài cho phép so với kích thước danh nghĩa. Sai lệch giới hạn Kích thước danh nghĩa e e Khoảng sai lệch v Bảng 1: Căn mẫu song phẳng (Trị số bằng µm cho kích thước danh nghĩa 10... 25 mm) Bậc Dung sai Sai lệch dung sai cho khoảng giới hạn Ứng dụng sai lệch tv của độ dài te Mẫu chuẩn dùng để hiệu chuẩn K 0,05 + 0,3 căn chuẩn và điều chỉnh các thiết bị đo chính xác và dưỡng. Chỉnh và hiệu chuẩn các thiết bị đo 0 0,1 + 0,14 và dưỡng kiểm trong các phòng đo đạc có điều hòa không khí. Mẫu chuẩn thường được sử dụng Hình 1: Sai lệch của căn mẫu 20 40 Hình 2: Đẩy dính căn mẫu WWW.Docmienphi365.com 1 0,16 + 0,3 nhiều nhất để kiểm tra trong các phòng đo đạc và trong sản xuất Mẫu chuẩn thường dùng để điều 2 0,3 + 0,6 chỉnh và kiểm tra công cụ, máy móc và thiết bị gá lắp. Căn mẫu đo ở bậc hiệu chỉnh K có sai số nhỏ nhất về độ phẳng và độ song song rất quan trọng cho phép đo chính xác và sự kết hợp các căn mẫu (Hình 3). Sai số giới hạn tương đối lớn của chiều dài được cân bằng lại bằng trị số bù K đã biết (trang 11). Với căn mẫu cấp bậc dung sai K và 0 người ta có thể gắn với nhau mà không cần dùng lực (Hình 2). Để sắp xếp một kết hợp căn mẫu người ta bắt đầu với căn mẫu nhỏ nhất (Bảng 2 và hình 3). Căn chuẩn bằng thép được đẩy dính nhau sau một thời gian có khuynh hướng hàn lạnh với nhau, vì vậy phải tách chúng ra sau khi sử dụng. Căn mẫu đo bằng hợp kim cứng bị hao mòn ít hơn 10 lần so với căn chuẩn bằng thép. Điều bất lợi là độ giãn nở nhiệt của căn mẫu ít hơn 50%, có thể dẫn đến sai số đo cho vật gia công bằng thép. Hợp kim cứng có tính chất dính (chặt) nhau tốt nhất khi bị đẩy trượt. Căn mẫu đo bằng gốm có độ giãn nở nhiệt giống như thép. Nó đặc biệt ít bị hao mòn, có sức bền chống vỡ và ăn mòn. Với căn mẫu đo và chốt kiểm tra các thiết bị đo và dưỡng kiểm đươc kiểm tra (Hình 4). Bộ căn mẫu song phẳng thường có 46 phần, chia làm 5 nhóm theo kích thước (Bảng 3). Qui tắc làm việc khi sử dụng căn mẫu • Trước khi sử dụng không được lau sạch căn mẫu với chất không phải là sợi (giẻ lau bằng len). • Vì sai số tổng cộng của nhiều căn mẫu, khi kết hợp nên dùng số lượng căn mẫu càng ít càng tốt. • Căn mẫu bằng thép không được để dính vào nhau lâu hơn 8 tiếng đồng hồ vì nếu không chúng sẽ bị hàn lạnh. • Sau khi sử dụng căn chuẩn bằng thép hoặc hợp kim cứng phải được làm sạch và bôi mỡ (mỡ vaselin không chứa axít). 20 Hình 3: Sự kết hợp các căn mẫu Hình 4: Kiểm tra calip hàm giới hạn với căn mẫu và chốt kiểm tra. Bảng 2: Kết hợp kích thước Căn mẫu 1 1,003 mm Căn mẫu 2 9,000 mm Căn mẫu 3 50,000 mm Kết hợp kích thước: 60,003 mm Bảng 3: Bộ căn mẫu (Bộ khối cữ chuẩn) Nhóm Kích thước danh nghĩa Bậc 1 1,001... 1,009 0,001 2 1,01... 1,09 0,01 3 1,1... 1,9 0,1 4 1... 9 1 5 10... 100 10 Các thiết bị đo cơ và điện tử 1.3.2 Thiết bị đo cơ và điện tử Các dụng cụ đo cầm tay như thước cặp, đồng hồ so hay đồng hồ đo chính xác được thiết kế theo dạng cơ với giá thành rẻ hoặc được bố trí trong các hệ thống đo điện tử. ■ Thước cặp Thước cặp là dụng cụ đo rất thông dụng trong ngành kim khí vì dễ sử dụng để đo kích thước ngoài, trong và độ sâu (Hình 1). Mặt đo có dạng lưỡi cắt để đo kích thước trong Con trượt Thân Chi tiết Thước chạy (Du xích) Thang đo có Đo sâu WWW.Docmienphi365.com Ngàm đo cố định Ngàm đo di động Hình 1: Thước cặp bỏ túi với thước chạy 1/20 mm Thước cặp bỏ túi gồm có một thân với thang kẻ vạch chia milimét và một ngàm đo di động (con trượt) với một thước chạy (du xích, vecniê) (Hình 1). Khả năng đọc (kết quả đo) của thước chạy sinh ra từ sự khác biệt giữa độ phân chia chính trên thanh ray và độ phân chia của thước chạy. Cho thước chạy với độ chia 1/20 mm, 39 mm được chia thành 20 phần (Hình 2). Qua đó cho ra trị số của thước chạy (Now) = 0,05 mm, là sự thay đổi nhỏ nhất của độ lớn đo có thể hiển thị được. Thước chạy 1/50 đạt đến giới hạn nhìn rõ của mắt (Hình 2). Điều này và trị số của thước chạy = 0,02 mm (1/50 mm) thường dẫn đến việc đọc sai. Thước chạy trong đơn vị inch (1 in = 25,4 mm) có giá trị thước chạy = 1/128 inch hay 0,001 inch (Hình 3). Khi đọc người ta xem đường vạch ở số 0 của thước chạy là dấu phẩy (Hình 2). Bên trái của đường vạch này ta đọc trị số nguyên bằng milimét trên thang đo và tìm bên phải của nó đường vạch nào của thước chạy trùng một cách rõ ràng nhất với một đường vạch của thang số ở thanh ray. Số lượng các khoảng cách của những vạch kẻ trên thước chạy cho biết trị số milimét sau dấu phẩy là 1/20 hay 1/50 thước chạy. vạch chia độ (Skw = 1mm) Hiển thị: 81,55 mm Trị số thước chạy (Now): 0,05 mm 7 8 9 10 11 12 13 0 123456789 0 Hiển thị: 119,08 mm Trị số thước chạy: Now: 0,02 mm 11 13 14 15 16 17 12 0 123456789 0 Hình 2: Đọc từ thước chạy (du xích) 1/20 và 1/50 0 5 10 15 20 25 1/1000 INCH 1 23456789 12345678 9 123 0 1 2 1 23456 0 123456789 10 Hình 3: Thước chạy (du xích) 1/1000-INCH và 1/50 mm 21 Các thiết bị đo cơ và điện tử Thước cặp có đồng hồ biến chuyển động thẳng của phần trượt thành chuyển động tròn của kim chỉ (10 : 1 đến 50 : 1). Qua đó người ta có thể đọc nhanh và chắc chắn hơn số hiển thị so với thước chạy (Hình 1). Hiển thị thô của vị trí phần trượt tìm thấy trên thang vạch kẻ, hiển thị tinh trên thang đo tròn với giá trị chia của thang đo (độ chia) là 0,1 mm, 0,05 mm hoặc 0,02 mm. ■ Đo với thước cặp bỏ túi (Hình 2) Ở phép đo ngoài, ngàm đo nên được đặt sâu vào chi tiết gia công. Cạnh đo có dạng lưỡi cắt chỉ được sử dụng để đo đường rãnh hẹp và rãnh chích. Ở phép đo trong, trước tiên ngàm đo cố định được đặt vào lỗ, sau đó là chân đo di động. Khi ngàm đo giao nhau (mỏ chữ thập) thì trị số đo hiển thị trực tiếp, trong khi đó nếu dùng thước cặp công xưởng phải cộng thêm chiều ngang Hình 1: Thước kẹp có đồng hồ Đúng Sai bậc của chân đo (mỏ đo) WWW.Docmienphi365.com Đo khoảng cách có thể được thực hiện với mặt mút của ngàm hoặc thanh đo chiều sâu. Trong cả hai trường hợp này phải lấy kích thước gần đúng rồi đặt thước cặp thẳng góc và thận trọng di chuyển con trượt. Bề được làm nhỏ lại của thanh đo chiều sâu nên nằm bên chi tiết gia công, để tránh sai lệch do chỗ bán kính chuyển tiếp hoặc do chất bẩn. Đo độ sâu được thực hiện với thanh đo chiều sâu. Ở lỗ bậc và để tránh đặt nghiêng thì nên sử dụng cầu đo sâu. Giới hạn lỗi áp dụng cho phép đo với thước cặp mà không đổi chiều của lực đo, thí dụ như với phép đo ngoài thuần túy. Khi thực hiện phép đo trong và phép đo ngoài hoặc đo độ sâu ở cùng một chi tiết gia công thì dung sai sẽ lớn hơn. Qui tắc làm việc cho phép đo với thước cặp • Mặt kiểm tra và mặt đo phải sạch sẽ và không có ba via • Nếu việc đọc kết quả ở vị trí đo gặp trở ngại, ta siết chặt ngàm di động với thang chạy của thước cặp cơ khí và lấy ra một cách cẩn thận. • Nên tránh sai số vì ảnh hưởng của nhiệt độ, lực đo quá lớn (lỗi đổ nghiêng) và đặt thiết bị đo bị nghiêng. Cạnh đo dạng lưỡi cắt Phép đo rãnh chích Sai lệch đo vì mặt đo Đúng Sai Đo khoảng cách với thanh đo độ sâu. Cầu đo độ sâu Đo trong Đo khoảng cách Lấy mực trên chi tiết hình 2: Cách thao tác thước cặp 22 Các thiết bị đo cơ và điện tử Thước cặp điện tử giúp đọc nhanh và không sai sót nhờ hiển thị với số lớn (Hình 1). Ngoài phép đo tuyệt đối trong toàn phạm vi đo có thể chọn phép đo chênh lệch và các chức năng khác: • Mở/tắt và chỉnh “0“ ở bất kỳ vị trí nào, có nghĩa là chỉnh cho hiển thị về 0,00 (C/oN) • Chọn chức năng (M = phương thức), thí dụ chuyển đổi mm/inch, đo tuyệt đối hoặc đo chênh lệch (đo so sánh), khóa hiển thị số đo v...v. • Cho trước trị số dung sai ( ) Một thiết bị phát sóng nhỏ được gắn vào máy đo có thể truyền trị số đo bằng tia hồng ngoại. Với chức năng “đo chênh lệch“ và qua việc chỉnh “0“ của hiển thị ở vị trí bất kỳ làm cho nhiều phép đo đơn giản hơn (Bảng 1): sự khác biệt của độ lớn đo với trị số đã được định trước hoặc sự khác biệt giữa hai trị số đo Loại chức năng Kích thước – chỉnh trước Vít định vị (vít hãm) Mở - tắt chỉnh “0“ không cần phải tính toán nữa mà được hiển thị trực tiếp. Một mạch điện tiết kiệm tự động và việc tắt máy sau 2 tiếng sẽ giữ cho bộ pin được nghỉ. Hình 1: Thước cặp điện tử WWW.Docmienphi365.com Bảng 1: Khả năng đo của thước cặp điện tử Đo độ lệch Độ lệch với kích thước danh nghĩa được hiển thị đúng dấu hiệu bằng cách so sánh căn mẫu chuẩn. 24 Đo lắp ghép (độ hở hoặc độ dôi) Độ hở hoặc độ dôi được hiển thị trực tiếp qua phép đo so sánh Đo khoảng cách các lỗ khoan và các trục Khoảng cách giữa các lỗ khoan với cùng đường kính có thể hiển thị trực tiếp, khi trước tiên đo lỗ khoan, hiển thị chỉnh “0“ và sau đó đo khoảng cách lớn nhất của các lỗ khoan. Đo độ dày của thành, vách Độ dày của vách đáy được hiển thị bằng phép đo so sánh với chiều sâu của lỗ khoan. Đo ở vị trí khó tiếp cận Khóa hiển thị số đo khi di chuyển các ngàm đo để có thể đọc ở vị trí dễ nhìn hơn. Chỉnh “0” Chỉnh “0” Chỉnh “0” Chỉnh “0” Khóa hiển thị số đo 23 ■ Pan me (Vi kế) Các thiết bị đo cơ và điện tử Bề mặt đo Khóa trụcTrục đo với Đai ốc Phần quan trọng nhất của pan me cơ là trục đo đã được mài (Hình 1). Nó tượng trưng cho kích bước ren 0,5mm 35 chỉnh Lò xo thước qua bước ren 0,5 mm. Khi thang đo hình Đe 0 5 10 30 trống quay được 1 vạch của 50 đường chia, thì trục Thang số Trống thang đo được đẩy đi 0,5 mm: 50 = 0,01 mm. Trị số 1/100 milimét có thể được đọc trên thang đo hình trống (Hình 2). Ở pan me khung (Pan me đo ngoài), độ chia thường bằng 0,01 mm. Ống của thang số Tấm cách ly Cán cong Hình 1: Hình cắt vi kế (pan me) số đo (Ống xoay có vạch) Khớp ly hợp (vít chặn) 10 5 40 Qua trục đo, không chỉ việc hiển thị được phóng 5 0 lớn mà lực đo cũng được nâng mạnh lên. Do đó 035 45 một khớp ly hợp giới hạn lực đo từ 5 N đến 10 N, với điều kiện người ta quay trục đo tiến đến chi tiết 0 5 10 55 45 40 Hiển thị trên 30 60 65 30 25 35 4 40 35 gia công một cách từ từ qua khớp ly hợp. Phạm vi đo thường là: 0... 25 mm (cho vít đo cán cong điện tử 0... 30 mm), 25... 50 mm, 50... 75 mm Ống thang đo Trống thang đo Trị số bằng mm 10 0,0 0,00 10,00 65 0,0 0,34 65,34 38 0,5 0,45 38,95 đến 275... 300 mm. WWW.Docmienphi365.comHình 2: Thí dụ đọc số ■ Pan me khung điện tử (Hình 3) Hệ thống đo điện tử có thể: • Trị số của 2 số liên tiếp (Độ chia) Zw = 0,001 mm • Chỉnh “0“ ở vị trí bất kỳ (ZERo), để thực hiện phép đo chênh lệch (sai biệt, so sánh). • Chọn chức năng (M = phương thức), thí dụ chuyển đổi mm/in (inch), đo tuyệt đối (aBS) hoặc đo chênh lệch, khóa hiển thị. • Chỉnh trước dung sai. • Truyền trị số đo bằng tia hồng ngoại (hoặc vô tuyến) khi nhấn nút ở máy tính cá nhân. Các ảnh hưởng vào sai số đo • Sai lệch về bước ren của trục đo cũng như sai lệch về độ song song và độ phẳng của các Đặt mm/in hình 3: Pan me điện tử (Vi kế điện tử) Phương thức ZERO ABS (tuyệt đối) mặt đo (Hình 4) • Sự uốn cong của cán cong vì lực đo • Sự sai biệt với nhiệt độ chuẩn • Quay trục đo quá nhanh Ôn tập và đào sâu Đơn vị: 2 vòng ~ 0,6μm hình 4: Kiểm tra độ song song và độ phẳng của mặt đo bằng kính kiểm tra với mặt phẳng song song 1. Người ta có thể kết hợp với các căn mẫu song phẳng nào để thành chiều dài 97,634 mm? 2. Sự khác biệt giữa căn mẫu song phẳng có bậc dung sai “K“ và “0“? 3. Tại sao căn chuẩn bằng thép không được để ghép dính với nhau cả ngày? 4. Lợi điểm của việc chỉnh “0“ cho hiển thị ở thước cặp điện tử? 5. Tại sao không nên quay nhanh trục đo của pan me vào chi tiết gia công? 24 ■ Dụng cụ đo trong Các thiết bị đo cơ và điện tử Tìm điểm đảo Thu thập những sai lệch Pan me đo trong với 2 điểm tiếp xúc không thể tự điều chỉnh tâm của lỗ khoan (Hình 1). Do đó nó chỉ được sử dụng cho kích thước trong lớn và ưu tiên để nắm bắt sự sai lệch độ tròn của hình bầu dục (hình trái xoan). Trái lại sai biệt độ tròn của chi tiết có 3 vòng cung (như hình dày đều hay hình méo đều) bắt nguồn từ sự biến dạng trong mâm cặp 3 chấu (3 vấu) với 2 điểm tiếp xúc không chỉ ra sự khác biệt đường kính vì luôn luôn ta chỉ đo được đường kính trung bình. Thiết bị đo trong với 2 điểm tíếp xúc và cầu định tâm (cầu chỉnh tâm) tự định tâm bằng cầu định tâm một cách tự động (Hình 2). Khi chỉnh hướng theo trục ngang phải di chuyển thiết bị đo qua lại như con lắc để tìm điểm đảo nơi kích thước nhỏ nhất. Thiết bị đo trong với 2 điểm tiếp xúc và cầu hình dạng Hình 1: Vít đo trong (2 điểm tiếp xúc) Cầu định tâm Tìm điểm đảo WWW.Docmienphi365.com định tâm đạt được sự chính xác cao khi đo lặp lại, có nghĩa là độ phân tán của phép đo nhỏ. Sự sai lệch độ đồng tâm cũng được hiển thị qua cầu định tâm rộng Các thiết bị đo trong với 3 đường tiếp xúc của Hình 2: Thiết bị đo trong với 2 điểm tiếp xúc và cầu định tâm. trục đo có lợi điểm là tự định tâm trong lỗ khoan và tự chỉnh hướng trục. Vít đo trong tự định tâm đạt được vị trí chắc chắn cho trục đo sau 3 lần liên tục quay trục đo bằng bánh cóc (Hình 3). Các thiết bị đo trong với đòn bẩy điều khiển, được gọi là súng đo hoặc thiết bị đo nhanh bên trong (Hình 4), không cần bánh cóc vì chốt (bu lông) đo luôn luôn được ấn vào thành lỗ khoan với cùng một lực đo. Bởi vì độ tin cậy của giá trị đo và sự đo nhanh, thiết bị đo này là lý tưởng cho việc kiểm tra hàng loạt trong sản xuất. Các đồng hồ đo cơ khí hoặc điện tử với độ chia bằng 1 µm được xem Tự định tâm Quay 600 Thu thập những sai lệch hình dạng là thiết bị có hiển thị thích hợp. Sự tiếp xúc với 3 đường cho phép tự định tâm và tự chỉnh trục trong lỗ khoan một cách tối ưu. Sự sai lệch độ tròn hoặc độ trụ tạo ra sự khác biệt của đường kính. Để đo sự khác biệt, thiết bị đo trong được điều chỉnh với vòng điều chỉnh đã được mài bóng (mài nghiền) theo kích thước danh nghĩa của lỗ khoan và người ta so sánh đường kính của lỗ đo với kích thước danh nghĩa của lỗ. Hình 3: Vít đo trong tự định tâm với 3 đường tiếp xúc hình 4: Thiết bị đo trong nhanh tự định tâm với 3 đường tiếp xúc 25 Các thiết bị đo cơ và điện tử ■ Đồng hồ đo (Đồng hồ so, thước đo có mặt số) Các đồng hồ đo cơ khí phóng lớn hiển thị bằng thanh răng và các đĩa răng (Hình 1). Phạm vi đo của đồng hồ đo (với trị vạch đo hay độ chia Skw = 0,01 mm) thường là 1 mm, 5 mm và 10 mm. Đồng hồ đo tinh (Đồng hồ đo chính xác) đo chính xác hơn vì có hệ truyền dẫn giống như đồng hồ Dấu hiệu giới hạn dung sai Thang mm Lò xo tóc căng Trục của kim chỉ đo chính xác. Sai số đo nhỏ hơn và phạm vi đo nhỏ bằng 1 mm có thể cho phép độ chia của thang đo Skw = 1 µm. Bộ phận hiển thị của thang đo có thể quay để chỉnh 0 ở vị trí bất kỳ. Thanh hiển thị quay được Ống dẫn hướng Trục đo Thanh răng Bánh răng So với đồng hồ đo cơ khí, đồng hồ đo điện tử (Hình 2) có thêm nhiều chức năng (MODE): Điểm tiếp xúc nhỏ Hình 1: Đồng hồ đo cơ khí • Chọn độ chia (trị số giữa 2 số liên tiếp) (Zw = 0,001 mm hoặc 0,01 mm) và phạm vi đo cũng như đổi từ mm sang inch. • Lựa chọn giữa đo tuyệt đối (aBS) hoặc đo khác biệt (DiFF) hoặc Dấu hiệu WWW.Docmienphi365.com Vị trí chỉnh “0“ ở bất kỳ vị trí nào trong phạm vi đo (RESET hoặc ZERo) • Cho trước (PRESET) trị số dung sai và hướng đo (+ có nghĩa hiển thị lớn lên khi trục đo đi vào) • Chức năng lưu trữ; trị số đo hiện thời, trị số lớn nhất, trị số nhỏ nhất, hiệu số giữa trị số lớn nhất - trị số nhỏ nhất, thí dụ ở kiểm tra độ đảo • Đầu ra dữ liệu để xử lý số liệu đo • Hiển thị bằng hình vị trí dung sai ở thang vạch kẻ. Ở một vài đồng hồ đo điện tử,thêm vào việc nhập những giới hạn dung sai người ta còn có thể chỉnh bằng cơ các dấu cho giới hạn dung sai (Hình 2). Cấp của trị số đo được hiển thị bằng điôt chiếu sáng, xanh lá cây cho “tốt”, vàng cho “làm lại” và đỏ cho “bị loại”. Thông thường bảng phím bấm và bảng hiển thị có thể quay 2700. Lúc đo độ đảo, độ đảo mặt đầu và độ phẳng trị số đo di động giữa trị số lớn nhất và trị số nhỏ nhất (Hình 3). Sự di chuyển ngược giới hạn của dung sai Nhập số Chức năng MODE dung sai Chỉnh ”0” (ABS đo tuyệt đối) chiều của trục đo sinh ra khoảng đổi chiều trị số đo fu (trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều) vì khi đo cùng một độ lớn, lúc trục đo đi ra có hiển thị lớn hơn lúc trục đo đi vào. (Bảng 1, trang 12). Nguyên nhân là do sự ma sát của trục đo ở đồng hồ đo cơ khí làm lực đo lớn hơn khi trục đo đi vào và nhỏ hơn khi trục đo đi ra. Qui tắc làm việc khi đo với đồng hồ đo • Khi đo độ đảo và độ đảo mặt đầu người ta cần các thiết bị đo với trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều càng nhỏ càng tốt. Như thế đồng hồ đo điện tử (fu = 2 µm), đồng hồ đo tinh (fu = 1 µm) và đồng hồ đo chính xác (fu = 0,5 µm) là thích hợp. • Có thể tránh trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều, thí dụ chỉ đo khi trục đo đi ra. Như thế các đồng hồ đo cơ khí và thiết bị đo với đòn tiếp xúc (fu = 3 µm) cũng thích hợp. • Trục đo không được tra dầu, không bôi mỡ. Hình 2: Đồng hồ đo điện tử hình 3: Kiểm tra độ đảo 26 Các thiết bị đo cơ và điện tử ■ Thiết bị đo với tay đòn tiếp xúc Các thiết bị đo với đầu dò đòn bẩy là thiết bị đo so sánh được sử dụng rất đa dạng (Hình 1). Trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều (khoảng đổi chiều trị số đo) bằng 3 µm như đồng hồ đo. Mặc dầu trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều tương đối lớn, thiết bị đo với đầu dò đòn bẩy không thể thiếu được cho việc đo đạc trên bàn kiểm tra (bàn rà) cũng như đo sự sai lệch về hình dạng, địa điểm và vị trí. Nhờ sự đảo mạch tự động trong cơ cấu đo nên có thể đo ở hai hướng. Qua đó hướng di chuyển của kim chỉ luôn luôn giống nhau. Ứng dụng • Đo sự sai lệch: độ đảo, độ đảo mặt đầu, độ phẳng, độ song song và vị trí. • Định tâm của trục hoặc lỗ khoan của chi tiết gia công. • Chỉnh đúng độ song song hay vuông góc cho các chi tiết hoặc thiết bị phụ trợ đo đạc. Nhờ đầu tiếp xúc có thể xoay được nên thiết bị đo với đầu dò Đầu dò đòn bẩy hình 1: Định tâm của lỗ khoan với thiết bị đo đầu rà Hướng đo WWW.Docmienphi365.com đòn bẩy rất thích hợp cho phép đo ở các vị trí khó tiếp cận. Lực đo chỉ bằng khoảng 1/10 lực đo của đồng hồ đo. Lực đo nhỏ có lợi khi đo những vật mà hình dạng không ổn định. Hiển thị đúng Hướng dẫn cách ứng dụng • Khi vị trí cùa đầu tiếp xúc song song với mặt kiểm tra thì trị số đo đúng, không cần chỉnh sửa (Hình 2). • Khi vị trí không song song, chiều dài tác dụng của cánh tay đòn thay đổi. Tùy thuộc vào góc α, trị số hiển thị được chỉnh sửa (Hình 2). Thí dụ: Góc tấn (góc lệch) α của đầu tiếp xúc ước lượng là 300, như vậy hệ số chỉnh sửa là 0,87. Trị số hiển thị là 0,35 mm. Trị số đo được chỉnh sửa = 0,35 mm . 0,87 = 0,3 mm Hướng đo Cánh tay đòn ngắn lại Sai số của hiển thị a ■ Phép đo khác biệt (Phép đo chênh lệch) Góc a 15° 30° 45° 60° Đồng hồ đo, thiết bị đo với tay đòn tiếp xúc và đồng hồ đo chính xácị thường được sử dụng để đo khác biệt vì chúng có phạm vi Hệ số chỉnh sửa 0,96 0,87 0,7 0,5 đo nhỏ (Hình 3). Đo khác biệt dựa vào sự so sánh độ lớn đo với kích thước danh nghĩa đã được đặt trước của nó. Tương ứng với khoảng đo nhỏ ở phép đo khác biệt sai số hệ hình 2: Ảnh hưởng của góc tấn (góc lệch) vào trị số đo thống cũng sẽ nhỏ. 80 70 10 90 0 20 80 70 10 90 0 20 Để đo khác biệt các thiết bị đo phải được điều chỉnh với căn mẫu hoặc với các chuẩn khác theo kích thước danh nghĩa của độ lớn đo được của chi tiết gia công. Sau khi chỉnh “0“ của hiển thị thì lúc đo có thể đọc trực tiếp kích thước khác biệt so với kích thước 40 60 50 30 40 60 50 0,12 30 Chi tiết gia công danh nghĩa. Chỉnh “0“ có thể thực hiện bằng thiết bị chỉnh tinh Điều Căn 0 M của chân đo, bằng cách nhấn nút cho đồng hồ đo điện tử và đồng hồ đo chính xác và bằng cách quay hiển thị thang đo cho đồng chỉnh mẫu Đo l hồ đo cơ khí. hình 3: Đo khác biệt 27 ■ Đồng hồ đo chính xác Các thiết bị đo điện tử và cơ khí Lò xo cho lực đo Đồng hồ đo chính xác cơ khí (calip mặt số chính xác) thích hợp với công việc đo đạc với độ chính xác mà các đồng hồ đo bình thường không đạt được. Phần lớn nó có độ chia là 1 µm. Cách thức truyền dẫn tốt hơn của đồng hồ đo chính xác đối với với đồng hồ so (shore) trước hết là nhờ ở phần bánh xe răng chính xác (là cánh tay đòn truyền dẫn chuyển động) và nhờ qua ổ bi của trục đo (Hình không thay đổi Đĩa răng nhỏ với trục của - kim chỉ Dây nâng 10 20 30 40 50 Điều chỉnh tinh 1). Qua đó kim chỉ số không xoay được nguyên vòng tròn, nhưng khoảng đảo ngược trị số đo (trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều) có thể nhỏ. Phạm vi đo thường là 50 µm hoặc 100 µm. Đồng hồ đo chính xác điện tử (Hình 2) có cùng những chức năng đo (MoDE) như đồng hồ đo điện tử (Hình 2, trang 26). Sự khác biệt so với đồng hồ đo là: • Hệ thống đo cảm ứng chính xác hơn, trị số giữa 2 Điểm quay của cánh tay đòn chuyền với cung bánh răng Hình 1: Đồng hồ đo chính xác cơ khí Đầu nối bộ nguồn Cổng ra của dữ liệu WWW.Docmienphi365.com số liên tiếp có thể là 1 µm, 0,5 µm hay 0,2 µm • Khoảng sai số nhỏ fe = 0,6 µm (0,3 µm) và trị số đo độ rơ lúc nghịch chiều tương ứng fu < 0,5 µm Số liệu đo của đồng hồ đo chính xác điện tử và đồng hồ đo có thể được truyền qua dây cáp hoặc qua máy phát tín hiệu vô tuyến hay tia hồng ngoại đươc gắn trên thiết bị đo vào máy tính. Đồng hồ đo chính xác là thiết bị đo cầm tay cơ khí hoặc điện tử chính xác nhất. Khoảng đảo ngược trị số đo của nó lớn nhất là 0,5 µm. Do đó nó rất (dây cáp) Hiển thị thang đo Hiển thị số thích hợp để đo độ đồng tâm, độ đảo mặt đầu, độ thẳng và độ phẳng. Ôn tập và đào sâu 1. Tại sao vít đo trong với 3 đường tiếp xúc chính xác hơn vít đo trong với 2 điểm tiếp xúc? 2. Tại sao chỉ nên đo với đồng hồ đo ở một chiều di chuyển của vít đo? 3. Tại sao thiết bị đo với đòn tiếp xúc rất thích hợp để định tâm và kiểm tra độ đảo của lỗ khoan? Bảng nút bấm và chỉ thị xoay được Hình 2: Đồng hồ đo chính xác điện tử Đồng hồ điện tử Trị số giữa 2 số liên tiếp: 1 µm Độ rơ lúc nghịch 4. Tại sao đồng hồ đo chính xác thuận lợi hơn đồng hồ đo khi kiểm tra độ tròn và độ đảo? 5. Khi kiểm tra độ đảo một đồng hồ đo điện tử (hình 3) chỉ báo trị số lớn nhất là + 12 µm và Sự lệch tâm Trục quay chiều của trị số đo fu = 2 µm Độ lệch tâm = ½: sai lệch độ đảo trị số nhỏ nhất là – 2 µm. Sai số độ đảo là bao nhiêu (fL = Mwmax – Mwmin)? Hình 3: Kiểm tra độ đảo và độ lệch tâm 28 KHUYẾN KHÍCH MUA SÁCH ĐỂ ĐỌC 623 624