Tiểu luận dung sai kỹ thuật đo Trường ĐH SPKT TP.HCM thầy Phụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO TIỂU LUẬN Thước cặp Thước panme Căn mẫu song song Đồng hồ so Máy đo CMM Máy đo VMM Nhóm 2 Đặng Xuân Thành 21146517 I Thước cặp 1 Giới thiệu Hay còn có tên gọi khác là thước kẹp, đây là dụng cụ cơ khí cần thiết được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau điển hình như công nghiệp, chế tạo Sản phẩm giúp cho độ chính xác cao 2 Công dụng Thước cặp dùng để đo các kích thước ngoài(chiều dài, chiều rộng, chiều.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA

ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

TIỂU LUẬN Thước cặp Thước panme Căn mẫu song song

Đồng hồ so Máy đo CMM Máy đo VMM Nhóm 2 Đặng Xuân Thành

21146517

I.Thước cặp

1.Giới thiệu

- Hay còn có tên gọi khác là thước kẹp, đây là dụng cụ cơ khí cần thiết được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau điển hình như công nghiệp, chế tạo… Sản phẩm giúp cho độ chính xác cao

2.Công dụng

- Thước cặp dùng để đo các kích thước ngoài(chiều dài, chiều rộng, chiều cao, đường kính trụ ngoài ….), các kích thước trong(đường kính lỗ, chiều rộng rãnh …) và chiều sâu Tùy theo kết cấu mà thước có thể thực hiện một, hai hoặc cả ba công dụng nêu trên

- Tùy thuộc vào khả năng đạt được độ chính xác của thước khi đo, chia ra làm ba loại: thước cặp 1/10,: 1/20 và 1/50

- Ngoài ra các loại thước cặp cơ khí có cấu tạo theo nguyên lý du xích, còn có một số loại thước cặp khác như thước cặp có đồng hồ so, thước cặp điện tử

3 Phân loại thước cặp

 Phân loại theo đặc điểm, thước cặp được chia thành 3 loại sau:

Thước cặp đồng hồ: hiển thị kết quả đo trên mặt đồng hồ số

Thước cặp cơ khí: hiển thị kết quả đo trên vạch cơ khí

Thước cặp điện tử: hiển thị kết quả đo trên mặt đồng hồ điện tử

 Phân loại theo độ chính xác, thước cặp được phân chia thành các loại như sau:

Thước cặp 1/10: đo được kích thước chính xác tới 0.1mm

Thước cặp 1/20: đo được kích thước chính xác tới 0.05mm

Thước cặp 1/50: đo được kích thước chính xác tới 0.02mm

4 Cấu tạo

- Thước cặp được phân thành các loại khác nhau theo đặc điểm, độ chính xác,…nhưng nhìn chung hầu hết các loại thước cặp đều có cấu tạo gồm các bộ phân cơ bản sau:

Con trượt: di chuyển được để điều chỉnh cho đến khi chạm vào vật thể đo rồi kẹp chặt

Mỏ đo ngoài: hàm trước của thước

Mỏ đo trong: để đo kích thước trong của vật thể;

Mỏ đo chính: phần mũi nhọn của hàm đo

Vít giữ: khoá chuyển động của con trượt

Thanh đo độ sâu: để độ sâu vật thể

5 Đặc điểm thước cặp

- Thước cặp thường có độ chia 0,05mm hoặc 0,02mm

- Thước được làm bằng thép không gỉ do đó độ bền của dụng cụ này tương đối cao và cũng gọn nhẹ, thao tác sử dụng đơn giản

- Thước cặp khi muốn đo được vật thể thì cần phải di chuyển hàm đo

- Về đặc điểm của các loại thước cặp cụ thể:

Thước cặp đồng hồ (hình 1): hiển thị kết quả đo trên mặt đồng hồ số

Thước cặp cơ khí (hình 2): hiển thị kết quả đo trên vạch cơ khí

Thước cặp điện tử (hình 3): hiển thị kết quả đo trên mặt đồng hồ điện tử

6 Cách đọc thước cặp

- Kết quả đo L được xác định theo biểu thức sau:

L = m + i.c’

Trong đó: m là số vạch trên thước chính ở bên trái vạch 0 của thước phụ

i là số vạch thứ i trên thước phụ trùng với một vạch bất kỳ trên thước chính

Ở hình bên do vạch số 0 trên du xích đã qua vạch 8 mm trên thước chính và vạch số 4 trên du xích là trùng nhất nên kết quả đo là như sau

Ta có: 8 + 4*0.02=8.08 mm

-Để đỡ mất thời gian cho việc tính toán và đau mắt ta nên chọn mua thước cặp điện tử

7 Cách bảo quản

- Không đo khi chi tiết đang quay, cần kiểm tra mặt vật đo sạch và không có ba via trước

khi đo

- Nên đọc khi thước cặp đang kẹp vào chi tiết, hạn chế việc lấy thước ra khỏi bề mặt đo rồi mới đọc số

- Luôn giữ thước sạch, không để các vật khác lên thước

- Lau chùi thước bảng giẻ sạch và bôi dầu chống rỉ sét sau khi sử dụng

II Thước Panme

1 Giới thiệu

-Thước Panme là loại thiết bị đo cơ khí có độ chính xác cao, thường được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí chế tạo Nó bao gồm 3 loại chủ yếu là Panme đo đường kính ngoài, đường kính trong của trục và độ sâu của khe

-Thước Panme là một thiết bị dùng để đo khoảng cách rất nhỏ Nó có thể cho độ chính xác đến 0,0005mm, con số gần như tuyệt đối này giúp Panme được ứng dụng trong các ngành nghề cần sự chính xác cao như đo thông số kỹ thuật của máy móc, chi tiết, nhôm kính hay dùng trong ngành công nghiệp nặng Xuất hiện thường xuyên trong đo lường, nghiên cứu về đo lường, Panme có nhiều lợi thế hơn các loại dụng cụ đo lường khác như thước kẹp thông thường

2 Công dụng

- Panme là loại dụng cụ đo kích thước dài có độ chính xác cao hơn thước cặp, khả năng

đo được đến 0.01mm(loại đặc biệt đến 0.001mm)

3 Phân loại

- Có 3 loại panme chính:

 Panme đo ngoài (hình 1): dùng để đo các kích thước như chiều dài, chiều rộng, độ dày, đường kính…

 Panme đo trong (hình 2) : dùng để đo các kích thước như đường kính lỗ, chiều rộng rãnh 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 cần một panme đo trong có thể đo được nhiều kích thước khác nhau như: 75 ÷ 175, 75 ÷ 600, 150 ÷ 1250mm

 Panme đo sâu (hình 3): dùng để đo các kích thước như chiều sâu các rãnh, lỗ bậc

và bậc thang …

- Các loại này chỉ khác nhau về thân và mỏ đo, còn các bộ phận chủ yếu khác có cấu tạo giống nhau

4 Cấu tạo

- Thường thì mỗi loại Panme sẽ có cấu tạo trên một nền tảng cơ bản nhưng sẽ có thay đổi theo công dụng đo lường của từng sản phẩm, ví dụ như Panme điện tử có thể sẽ được trang bị thêm màn hình LCD để dễ dàng đọc được số đo, còn Panme cơ sẽ đọc số

đo trực tiếp trên thanh thước Ngoài ra tùy vào loại Panme mà sẽ có cấu tạo khác như thước Panme đo ngoài, Panme đo trong, Panme đo độ sâu

Tuy nhiên, dù là loại Panme nào thì cấu tạo cũng cần phải có đủ những bộ phận cơ bản nhất là:

 Mỏ đo (anvil)

 Đầu đo di động (spindle)

 Vít hãm/ chốt khóa (lock)

 Thân thước chính (sleeve)

 Thân thước phụ (thimble)

 Núm vặn/ tay xoay (ratchet knob)

 Tay cầm (frame)

Hình 2 Hình 1

Hình 3

5 Cách đọc kết quả đo

- Kết quả đo cũng gồm hai phần và được xác định như đối với thước cặp:

L = m + i.c’

Trong đó: m – số vạch trên thước chính ở bên trái ống quay

i - vạch thứ i trên thước phụ trùng với đường chuẩn trên ống cố định

6 Cách bảo quản thước Panme

- Không dùng thước để đo các mặt thô, bẩn, do đó phải vệ sinh sạch thước trước khi đo

- Không sử dụng thước panme để đo khi vật đang quay

- Không ép mạnh 2 mỏ đo vào vật đo, không vặn trực tiếp ống vặn thước phụ để mỏ đo

ép vào vật đo nhằm tránh các va chạm có thể làm xây sát hoặc biến dạng mỏ neo

- Hạn chế việc lấy thước panme ra khỏi vật đo rồi mới đọc trị số đo mà nên đọc ngay khi thước còn đang kẹp giữ vật, tránh sự thay đổi kết quả có thể xảy ra bởi sự xê dịch

- Sau khi dùng xong cần phải lau chi thước bằng giẻ sạch và bôi dầu mỏ neo siết vật hãm để cố định đầu đo động và đặt Panme đúng vị trí ở trong hộp nhằm tránh gỉ sét, bụi cát, bụi đá mài hoặc phoi kim loại

III Căn mẫu song song

1.Giới thiệu

- Căn mẫu song song là một loại mẫu chuẩn về chiều dài và có dạng hình khối chữ nhật với hai bề mặt làm việc được chế tạo rất song song, đạt độ chính xác và kích thước và độ bóng bề mặt cao

2 Công dụng

- Kiểm tra trực tiếp kích thước chi tiết như bề rộng rãnh …

- Kết hợp với các dụng cụ đo khác như đồng hồ so, optimet … để xác định kích thước chi tiết bằng phương pháp so sánh

- Dùng làm chuẩn để kiểm tra và khắc vạch các loại dụng cụ đo

Dùng làm chuẩn để điều chỉnh máy trước khi gia công chi tiết trong sản xuất hàng loạt bằng phương pháp tự động đạt kích thước

3 Phân loại

-Các khối căn mẫu có nhiều cấp độ khác nhau được xác định bởi độ chặt chẽ của dung sai kích thước Cấp độ càng cao, dung sai càng cao và chặt chẽ, mang đến độ chính xác của phép đo cao hơn

-Có một số cách khác nhau để biểu thị cấp độ của các khối căn mẫu, tuy nhiên chúng ta thường sử dụng các cấp độ được ký hiệu là 0, 1, 2, 3 Trong đó từng cấp độ được ứng dụng như sau:

 Cấp độ 0 có sai số nhỏ nhất về độ phẳng và độ song song của các cạnh khối căn mẫu Các bộ căn mẫu cấp 0 được dùng chủ yếu trong hiệu chuẩn hoặc nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm Chúng cũng được sử dụng để kiểm tra độ chính xác của các căn mẫu dùng đo kiểm các chi tiết trong xưởng gia công, căn mẫu dùng kiểm tra dụng cụ đo và kiểm tra trực tiếp độ chính xác của các dụng cụ đo

 Căn mẫu cấp 1 cũng được sử dụng như một khối chuẩn tương tự như căn mẫu cấp

0 để kiểm tra độ chính xác của các căn mẫu dùng đo kiểm các chi tiết trong xưởng

gia công, kiểm tra độ chính xác các căn mẫu dùng kiểm tra thiết bị đo và cũng để kiểm tra trực tiếp độ chính xác và hiệu chuẩn các dụng cụ, thiết bị đo

 Căn mẫu cấp 2 thường được dùng để kiểm tra và hiệu chuẩn độ chính xác của các thiết bị, dụng cụ đo lường hoặc các bộ phận, dụng cụ cơ khí Các bộ căn mẫu cấp

2 được sử dụng trong cả phòng lab và xưởng sản xuất

 Căn mẫu cấp 3 được dùng để đo lường các chi tiết gia công, hiệu chỉnh các dụng

cụ, thiết bị đo cơ khí Được sử dụng chủ yếu trong các xưởng gia công để kiểm tra các sản phẩm

Vì mỗi miếng căn mẫu chỉ thể hiện một kích thước định trước nên để tạo ra một kích thước bất kỳ cần phải ghép nhiều miếng khác nhau trong một bộ Căn mẫu thường được chế tạo thành từng bộ và đặt trong hộp Số lượng miếng căn trong mỗi bộ thay đổi khác nhau (từ 7 đến 116 miếng) nhưng thông dụng nhất là bộ có 87 miếng và cso kích thước được phân bổ như sau:

 Căn chênh lệch 0.001: 1.001 – 1.002 - … - 1.009 :9 miếng

 Căn chênh lệch 0.01: 1.01 – 1.02 - … - 1.49 :49 miếng

 Căn chênh lệch 0.5: 0.5 – 1 – 1.5 - … -9.5 :19 miếng

 Căn chênh lệch 10: 10 – 20 – 30 - … 100 : 9 miếng

4 Các yêu cầu của việc ghép và bảo quản căn mẫu

- Lau sạch căn mẫu bằng xăng trắng và vải mềm trước khi ghép.

- Dùng phương pháp vừa xoa vừa ép với một áp lực nhẹ để đảm bảo các miếng tự dính chặt với nhau thành một khối

- Số lượng căn mẫu cần thiết để ghép thành một kích thước bất kỳ càng ít càng tốt (không quá 4 miếng) và phải nằm trong cùng một bộ

- Sau khi sử dụng xong nên tháo rời các miếng căn, rửa sạch bằng xăng, lau khô và bôi một màng mỏng vadơlin để bảo vệ

- Hộp căn mẫu phải được đặt nơi khô ráo, không có nắng nóng và nhiệt độ ít thay đổi

IV Đồng hồ so

1.Giới thiệu

Đồng hồ so là thiết bị được gắn vào đầu đo của thước đo cao, nó được sử dụng đo độ thằng, độ đảo hướng của mặt trong và độ ko track track của rãnh… Ko kể đó, thiết bị cơ khí cũng được sử dụng để so sánh những vị trí đo vuông góc, độ côn, độ lệch hay độ đảo…

2.Công dụng

- Đồng hồ so là một loại dụng cụ đo có mặt số, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất với các công dụng sau:

- Kiểm tra kích thước chi tiết bằng phương pháp đo so sánh trong sản xuất hang loạt.

- Kiểm tra sai lệch về hình dạng của bề mặt cũng như sai lệch về vị trí tương quan giữa các bề mặt trên chi tiết

- Dùng để điều chỉnh máy trong sản xuất hang loạt, gá đặt chính xác chi tiết trước khi gia công trong sản xuất đơn chiếc hay trong sửa chữa

3 Cấu tạo

- Đồng hồ so có rất nhiều kiểu với kết cấu khác nhau Tuy nhiên về cơ bản đồng hồ so thường có các bộ phận chính sau:

 Bộ phận cảm gồm đầu đo, thanh đo …

 Bộ phận chuyển đổi và khuếch đại

 Bộ phận chỉ thị gồm mặt số, kim chỉ thị

 Bộ phận ổn định gồm lò xo và các chi tiết phụ khác

4 Phân loại đồng hồ so

-Đồng hồ so cơ khí

Đây là mẫu đồng hồ so tiêu chuẩn Nó được thiết kế với

đầu đo và trục đo ko nhất thiết một chỗ, giúp di chuyển

lên xuống dễ dàng Vạch đo chia của thiết bị này giao

động 0,01mm – 0,002mm và và phạm vi đo mang thể đo

trong phạm vi từ 0-1mm hoặc 1- 5mm hoặc 1-10mm

-Đồng hồ so chân gập

Đây là mẫu đồng hồ so tiêu chuẩn Nó được thiết kế với

đầu đo và trục đo ko nhất thiết một chỗ, giúp di chuyển

lên xuống dễ dàng Vạch đo chia của thiết bị này giao

động 0,01mm – 0,002mm và và phạm vi đo mang thể đo

trong phạm vi từ 0-1mm hoặc 1- 5mm hoặc 1-10mm

- Đồng hồ so điện tử

Cũng được thiết kế giống như đồng hồ dạng kim,

tuy nhiên sản phẩm này được trang bị màn hình

LCD giúp độc giả kết quả nhanh chóng Đồng hồ

đo điện tử mang thể ứng dụng ở mọi loại địa hình

mà ko phụ thuộc vào những yếu tố bên ngoài

5 Cách sử dụng đồng hồ so

- Cần tuân thủ các bước sau

 Bước 1: Chuẩn bị không gian để tiến hành thực hiện đo lường Song đồng hồ đo cũng như vật đo

 Bước 2: Tinh chỉnh đồng hồ so và đảm bảo nó vẫn hoạt động tốt

 Bước 3: Thực hiện gắn nhất thiết đồng hồ so với những vật cần đo trên giá đỡ Điều chỉnh vòng hiển thị thang đo về 0 và thực hiện đo

 Bước 4: Điều chỉnh vật đo tiếp xúc đầu đo của đồng hồ so rồi đọc giá trị kim chỉ vạch hoặc trên mặt số Để đảm bảo độ chính xác cao, bạn nên tiến hành thao tác

đo từ 1 -3 lần để đảm bảo cho kết quả chuẩn xác nhất

V Máy đo CMM

1.Giới thiệu

- CMM là từ viết tắt của cụm từ: Coordinate

Measuring Machine Đây là công cụ rất thông dụng

trong phòng thí nghiệm đo lường

-Máy có nhiều tên gọi khác nhau như: Máy đo tọa

độ 3 chiều, máy đo 3 chiều hay máy đo 3D

Máy CMM hoạt động dựa trên nguyên lí dịch

chuyển đầu dò chạm vào bề mặt sản phẩm cần đo

Để xác định tọa độ X, Y, Z các điểm trên chi tiết

Sử dụng máy đo tọa độ 3 chiều, người dùng có thể

đo được kích thước sản phẩm chính xác hơn Trong

ngành cơ khí, máy đo tọa độ 3 chiều CMM thường dùng để đo độ chính xác của các sản phẩm được gia công từ máy CNC.

2 Cấu tạo máy CMM

Máy đo tọa độ CMM gồm 4 phần chính:

 Thân máy

 Đầu đo

 Hệ thống điều khiển

 Phần mềm đo lường

Có nhiều loại đầu đo được sử dụng trong máy đo tọa độ CMM Bao gồm:

 Đầu dò cơ khí (mechanical)

 Đầu dò quang (optical)

 Đầu dò laser (laser)

 Đầu dò ánh sáng trắng (white light)

Máy đo 3 chiều CMM thường dùng để xác định vị trí của đầu dò về mặt chuyển vị từ một vị trí tham chiếu trong một hệ trục tọa độ đề các (X, Y, Z)

Ngoài việc dịch chuyển đầu dò theo các trục X, Y, Z thì nhiều dòng máy cũng cho phép đầu dò có thể bẻ góc để chạm tới các bề mặt khó tiếp cận.

3 Lợi ích của máy CMM

Máy đo tọa độ CMM mang lại rất nhiều lợi ích cho người sử dụng Từ khả năng vận hành, lập trình thông qua CNC (điều khiển số máy tính) Nó còn có thể tạo ra độ chính xác cao khi đo kiểm

Ngoài ra, nó còn có thể chạy tự động khi đo các bộ phận có chi tiết giống nhau Nhằm kiểm tra các bộ phận đó để bảo đảm chất lượng của từng bộ phận

Để đảm bảo khả năng đồng nhất, những tọa độ giống nhau sẽ được máy đo trên từng mảnh với một quy trình nhất định

Máy có thể đo được chính xác vị trí của một điểm chỉ trong khoảng 0,00001 inch Đầu

dò cảm ứng của máy có thể sẽ bị ảnh hưởng nếu độ chính xác của máy CMM thay đổi bởi ánh sáng hay nhiệt độ xung quanh

4 Phân loại máy đo tọa độ CMM

Phân loại máy CMC theo kết cấu thì có một số loại máy như sau:

 Máy đo kiểu tay gấp: thường là loại máy nhỏ cầm tay Cho phép đầu do xoay đặt theo nhiều hướng khác nhau

 Máy đo kiểu cầu: có trục đo được lắp thẳng đứng với một dầm ngang đặt trên 2 ụ đỡ Loại máy này giúp mở rộng phạm vi đo của sản phẩm cần đo (Máy đo kiểu cầu theo trục X)

 Máy đo kiểu chìa đỡ: có trục đo được đỡ bởi một kết cấu đỡ trục

 Máy đo kiểu dàn: máy có kết cấu khung treo trên các ụ đỡ để có thể mở rộng phạm vi trên các vật được đo Các máy đo kiểu dàn có cấu trúc gần giống máy đo kiểu cầu

 Máy đo kiểu trục ngang: máy có trục lắp đầu dò được đặt ngang nhô ra Một đầu được gắn vào giá đỡ thẳng đứng có thể di chuyển được

Phân loại theo hệ thống điều khiển thì có 4 loại máy

Bao gồm:

 Dòng máy đo manual: được dẫn động

bằng tay

 Dòng máy đo được dẫn động bằng động

cơ với quá trình dò tự động

 Dòng máy đo được điều khiển trực tiếp

bằng máy tính

 Dòng máy đo được liên kết với CAD, CAM, FMS…

5 Ứng dụng của máy đo 3 chiều CMM

Máy đo 3 chiều CMM được sử dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô Trong các phòng nghiên cứu phát triển sản phẩm, ngành cơ khí, máy CNC Trong các nhà máy sản xuất các chi tiết cơ khí, làm khuôn mẫu, điện tử, lược đồ góc, hướng hoặc chiều sâu, đo chép mẫu, tạo hình,.

Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Máy CMM dần trở thành thiết bị chính để kiểm tra chất lượng sản phẩm Do hình dạng chế biến sản phẩm trở nên ngày càng phức tạp, độ chính xác cao

Nó được sử dụng để kiểm tra kích thước gia công Nhằm đảm bảo cung cấp sản phẩm đủ tiêu chuẩn cho quy trình làm việc tiếp theo