đồ án kỹ thuật cơ khí MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÁC CHI TIẾT GIA CÔNG TRONG NGÀNH CHẾ TẠO MÁY

LỜI CAM ĐOANLuận văn thạc sỹ : “ Một số vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng các chi tiết gia công trong ngành chế tạo máy” được hoàn thành bởi tác giả Nghiêm Văn Vinh, học viên lớp cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-NGHIÊM VĂN VINH

MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÁC CHI TIẾT GIA CÔNG TRONG NGÀNH CHẾ TẠO MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH CHẾ TẠO MÁY

Hà Nội - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Hà Nội - 2012

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU 4

MỞ ĐẦU 6

1.Lý do chọn đề tài: 6

2.Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: 7

3.Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu: 7

4.Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết: 7

Chương I: CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CƠ KHÍ CHẾ TẠO VIỆT NAM VÀ THỰC TRẠNG CỦA CÔNG TÁC ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 9

1.1.Đặc điểm công nghệ chất lượng sản phẩm cơ khí chế tạo Việt Nam hiện nay: 9

1.2.Vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng trong nền cơ khí chế tạo Việt Nam Chương II: NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG, HỆ THỐNG HÓA CÁC VẤN ĐỀ ĐO KIỂM 16

2.1.Các khái niệm cơ bản trong đo lường cơ khí: 16

2.1.1.Hệ thống các đại lượng, đơn vị đo trong đo lường: 16

2.1.2.Các phương pháp đo lường: 20

2.2.Cơ sở của kỹ thuật đo: 23

2.2.1.Kỹ thuật đo kích thước dài: 23

2.2.2.Sai số đo, các yếu tố ảnh hưởng đến sai số đo: 29

2.3.Hệ thống hóa các vấn đề đo kiểm trong các cơ sở đào tạo: 30

Chương III: BẢN CHẤT CÁC TIÊU CHUẨN QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG 47

3.1 Tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 9000: 47

3.1.1 Têu chuẩn ISO: 47

3.1.2 Bộ tiêu chuẩn ISO 9000: 50

3.2 Phương pháp quản lý chất lượng toàn diện - TQM: 54

3.2.1 TQM: 54

3.2.2 Mối quan hệ giữa ISO 9000 và TQM: 58

Chương IV: TRANG BỊ ĐO KIỂM HIỆN ĐẠI TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI 62

4.1.Tầm quan trọng của việc đầu tư các trang thiết bị đo kiểm hiện đại trong trường Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao Hà Nội: 62

4.2 Các thiết bị đo kiểm hiện đại: 63

4.2.1.Máy đo độ cứng: 63

4.2.2.Máy đo độ nhám: 68

4.2.3.Máy đo tọa độ - CMM 73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn thạc sỹ : “ Một số vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng các chi tiết gia công trong ngành chế tạo máy” được hoàn thành bởi tác giả Nghiêm Văn

Vinh, học viên lớp cao học Chế tạo máy, khóa 2010 – 2012, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan những nội dung được trình bày trong luận văn này là do sựnghiên cứu của bản thân Các kết quả nghiên cứu là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin chịu trách nhiệm về những nội dung cam đoan trên

Hà Nội, ngày 12 tháng 9 năm 2012

Tác giả

Nghiêm Văn Vinh

Em xin chân thành cảm ơn Viện cơ khí, Viện đào tạo Sau đại học và trườngĐại học Bách khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp em thực hiện và hoàn thành đềtài nghiên cứu này.

Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Tạ Duy Liêm đã quan tâm giúp

đỡ, chỉ bảo tận tình để em khắc phục những thiếu sót, tìm kiếm thêm những ý tưởngmới và hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong và ngoài trường đã trang bịcho em những kiến thức trong quá trình hoàn thành khóa học cũng như quá trìnhthực hiện bản luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong hội đồng chấm luận văn thạc sĩ đãcho ý kiến và xét duyệt

Hà Nội, ngày 12 tháng 9 Năm 2012

Học viên

Nghiêm Văn Vinh

CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

ISO Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hóa

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

CÁC HÌNH VẼ:

Hình 2.1 : Các đại lượng cơ bản

Hình 2.2 : Phương pháp đo 2 tiếp điểm

Hình 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7: Phương pháp đo 3 tiếp điểm Hình 2.8 : Phương pháp đo tọa độ

Hình 2.9 : Các phương tiện kiểm định

Hình 2.10: Kiểm tra độ phẳng bằng thước thẳng

Hình 2.11: Ke vuông 90 0

Hình 2.12: Các loại dưỡng kiểm

Hình 2.13: Dưỡng kiểm theo giới hạn Taylor

Hình 2.14: Dưỡng kiểm kiểu vòng nhẫn

Hình 2.15: Dưỡng kiểm kiểu đòn

Hình 2.16: Dưỡng kiểm giới hạn kiểu ngàm

Hình 2.17: Ghép sát các mẫu kiểm với nhau

Hình 2.18: Thước cặp với thang chia phụ 1/20

Hình 2.19: Đọc thang chia phụ theo 1/20 và 1/50

Hình 2.20: Thước cặp với thang chia phụ 1/100 in và 1/50 in Hình 2.21: Thao tác đo với thước cặp

Hình 2.22: Hình cắt mô tả panme cơ khí

Hình 4.2: Phương pháp đo độ cứng Vicker

Hình 4.3: Phương pháp đo độ cứng Rockwell

Hình 4.4: Máy đo độ cứng vật liệu AR – 10

Hình 4.5: Nhám bề mặt

Hình 4.6 : Trung bình sai lệch số học biên độ(prôfin), Ra

Hình 4.7 : Chiều cao cực đại của biên độ(prôfin), Ry

Hình 4.8 : Độ cao mười điểm của độ nhám, Rz

Hình 4.9 : Sai lệch tiêu chuẩn của biên độ(prôfin), Rq

Hình 4.10: Máy đo độ nhám SJ-301

Hình 4.11: Cấu tạo của máy đo độ nhám SJ-301

Hình 4.12: Hệ tọa độ Đề các

Hình 4.13: Phép tịnh tiến song song

Hình 4-14: Quay hệ tọa độ quanh trục X

Hình 4-15: Quay hệ tọa độ quanh trục Y

Hình 4-16: Quay hệ tọa độ quanh trục Z

Hình 4-17: Máy đo tọa độ Mitutoyo

CÁC BẢNG BIỂU:

Bảng 2.1 : Các đơn vị đo lường cỏ bản

Bảng 2.2 : Các tiền tố của SI

Bảng 2.3 : Mẫu kiểm song song

Bảng 2.4 : Các khả năng đo với thước cặp điện tử

Bảng 4.1 : Thang đo độ cứng Mohs

Bảng 4.2: Bảng xét dấu tọa độ theo các góc 1/8

Bảng 4.3: Bảng các hệ số khi quay hệ trục tọa độ với gốc cố định

MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài:

Cơ khí chế tạo là ngành công nghiệp then chốt trong nền kinh tế quốcdân, nó cung cấp cơ sở vật chất cho cuộc sống cũng như các lĩnh vực khác trong xãhội Trong thời đại nhu cầu của xã hội đòi hỏi những sản phẩm có chất lượng ngàycàng tăng, việc nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí là điều tất yếu Phương tiện đểđánh giá chất lượng sản phẩm là thông qua các phương pháp và phương tiện đolường Như vậy để đánh giá một cách chính xác chất lượng của sản phẩm thì cácphương pháp và phương tiện đo kiểm cũng phải phát triển

Bên cạnh đó, với xu thế toàn cầu hóa hiện nay hiếm khi sản phẩm củamột phân xưởng nhà máy làm ra đã là một sản phẩm hoàn chỉnh mà đó chỉ là một

bộ phận trong một dây truyền sản xuất Dây truyền sản xuất này có thể trong mộtkhu vực nhỏ, trong một nước và thậm chí trên toàn thế giới Ví dụ một chiếc ôtôFOCUS được lắp ráp tại nhà máy FORD Việt Nam nhưng các linh kiện, bộ phậncủa nó lại được chế tạo tại nhiều nơi khác Để thực hiện được điều này, đòi hỏi cácnhà cung cấp các phụ tùng này có sự phù hợp với nhau về hình dáng, kích thướccũng như độ chính xác

Việc Việt Nam gia nhập tổ chức thương mại quốc tế WTO năm 2006 đã manglại cho nền kinh tế Việt Nam nói chung và nền cơ khí chế tạo nói riêng nhiều lợi ích

và cũng không ít những thách thức

Về lợi ích: Lợi ích lớn nhất mà chúng ta thu được từ hội nhập là thị trườngxuất khẩu mở rộng và ổn định hơn Sản phẩm của Việt Nam sẽ được cạnh tranhbình đẳng với các nước khác Bên cạnh đó nền công nghiệp cơ khí Việt Nam sẽnhận được sự đầu tư về cả máy móc, trang thiết bị cũng như về mặt công nghệ

Đi đôi với lợi ích là những thách thức không nhỏ: Việc hội nhập với thế giới

sẽ tạo ra sân chơi bình đẳng ngay trên thị trường Việt Nam, điều này sẽ dẫn đến sựphá sản của các nhà máy đơn vị hoạt động kém hiệu quả Toàn bộ các nhà sản xuấtphải chuyển đổi nhằm thích ứng với sự phát triển nhanh chóng của quan hệ thươngmại đầu tư, chuyển giao công nghệ, nếu không sẽ gặp khó khăn trước những đối thủ

cạnh tranh hùng mạnh, các doanh nghiệp của chúng ta sẽ không được bảo vệ khixảy ra tranh chấp thương mại.

Để nắm bắt được thời cơ này đồng thời vượt qua được những thách thức, đòi hỏi nền cơ khí chế tạo Việt Nam phải nâng cao tính cạnh tranh trên trường quốc tế Việc nâng cao tính cạnh tranh phải thực hiện đồng bộ trên cả hai yếu tố đó là chất lượng, giá cả của sản phẩm Việc áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế

sẽ giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả

Trên cơ sở đó cộng với kinh nghiệm thực tế tác giả đã chọn đề tài “Một số vấn đề kỹ thuật và quản lý chất lượng các chi tiết gia công trong ngành chế tạo máy.”

2.Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài:

Sự ứng dụng của điện tử, công nghệ thông tin vào các phương tiện đo kiểm.Các hệ thống quản lý chất lượng hiện hành

3.Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu:

Hệ thống hóa các vấn đề kỹ thuật đo kiểm (kích thước dài, chất lượng bề mặt,dung sai lắp ráp tiết máy, kiểm định sai số vị trí và hình dáng hình học) với những thiết bị và kỹ thuật đo kiểm hiện đại, tiên tiến

Nghiên cứu bản chất của các tiêu chuẩn quản lý chất lượng trong ISO 9000, các công cụ quản lý chất lượng

Đề xuất các biện pháp đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho khu vực đo kiểm và quản lý chẩt lượng trong các phân xưởng, nhà máy cơ khí

Đề xuất các biện pháp quản lý chất lượng chế tạo các chi tiết máy và quản lý chất lượng hệ thống cho xí nghiệp cơ khí ở Việt Nam

4.Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết:

Nghiên cứu các vấn đềcơ bản liên quan đến sai lệch đo kiểm, năng lực kỹthuật của các thiết bị đo kiểm và giám sát quá trình đo kiểm

Nghiên cứu một số thiết bị đo kiểm hiện đại

Nghiên cứu phýõng pháp kiểm định chất lượng bề mặt, dung sai lắp ráp tiếtmáy và sai lệch vị trí, hình dáng…

Nghiên cứu bản chất của các hệ thống quản lý chất lượng và các công cụ quản

lý chất lượngđưa ra các đề xuất áp dụng cho các xí nghiệp cơ khí chế tạo ở ViệtNam

Cấu trúc của luận văn :Luận văn gồm 4 chương, được sắp xếp theo bố cục

Chương 1: Chất lượng sản phẩm cơ khí chế tạo Việt Nam và thực trạng

của công tác đo kiểm và quản lý chất lượng săn phẩm

Chương 2: Nghiên cứu cơ bản về kỹ thuật đo lường, hệ thống hóa các vấn đề

đo kiểm

Chương 3: Bản chất các tiêu chuẩn quản lý chất lượng

Chương 4: Phương pháp kiểm định trên trang bị đo kiểm hiện đại tại trường

Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao Hà Nội

Chương I: CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CƠ KHÍ CHẾ TẠO VIỆT NAM

VÀ THỰC TRẠNG CỦA CÔNG TÁC ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ

CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 1.1.Đặc điểm công nghệ chất lượng sản phẩm cơ khí chế tạo Việt Nam

Ngành Công nghiệp đóng tàu cũng đạt những bước tiến vượt bậc chế tạo đượccác loại tàu có chất lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế như các loại tầu chở hàng có tảitrọng từ 6.500 tấn đến 53.000 tấn, các loại tàu cao tốc phục vụ cho an ninh, quốcphòng, các loại tàu chở hàng container, tàu chở dầu thô cỡ 100.000 DWT Đếnnay, ngành Đóng tàu Việt Nam đã có thể đáp ứng được nhu cầu trong nước và kýhợp đồng đóng tàu cho nhiều nước trong khu vực và trên thế giới

Bên cạnh những bước tiến của các ngành trên, Ngành Công nghiệp ô tô-xemáy cũng được ghi nhận với những kết quả đạt được trong khoảng 10 năm trở lạiđây Ngành đã đáp ứng được nhu cầu trong nước với các loại xe buýt có tỷ lệ nộiđịa hoá khoảng 40%, các loại xe tải nhẹ có công suất dưới 5 tấn và các loại xe gắnmáy do chính các doanh nghiệp trong nước sản xuất với tỷ lệ nội địa hoá đạt từ 80-90% Công ty Xuân Kiên (Vinaxuki), ô tô Trường Hải, Vinamoto là những doanhnghiệp mạnh dạn đầu tư chiều sâu vào các khâu sản xuất thân vỏ xe, thùng xe, vớicác xưởng khuôn mẫu, dập ép, hàn, sơn tĩnh điện hiện đại, từ đó làm tăng dần tỷ lệnội địa hoá trong sản xuất xe ô tô

Đối với các nhà máy thuỷ điện có công suất đến 300MW, trước đây, phải nhậpkhẩu hầu hết các thiết bị cơ khí thuỷ công thì nay, toàn bộ phần này đều do ngành

Cơ khí trong nước đảm nhận Bộ Công Thương đang chỉ đạo các liên doanh cơ khítrong nước chế tạo và cung cấp thiết bị cơ khí thuỷ công cho các nhà máy thuỷ điện

A Vương, Pleikrông, Bản Vẽ, Quảng Trị, Sesan 3, Đồng Nai, Huội Quảng, BảnChát với tổng trọng lượng thiết bị lên đến hàng chục ngàn tấn

Từ các hợp đồng chế tạo sản phẩm, thiết bị cơ khí trong nước, các doanhnghiệp đã mạnh dạn nhận các hợp đồng chế tạo thiết bị cho các đối tác nước ngoài

và tham gia vào thị trường xuất khẩu trong Hàng chục tấn thiết bị đường ống, cútnối, van chịu mài mòn cung cấp cho các dự án nhà máy điện đã được chế tạo vàxuất khẩu đi Mỹ, Maliaxia và châu Âu Hàng ngàn tấn kết cấu thép, lò hơi đượcxuất khẩu theo hợp đồng cho Nhà máy Điện BARH STPP của ấn Độ và các đối táckhác như: Đài Loan, Thổ Nhĩ Kỳ, Úc

Ngày 30-3-2012, tại Khu cảng Dầu khí Vũng Tàu, Tập đoàn Dầu khí Quốcgia Việt Nam đã tổ chức lễ hạ thủy giàn khoan tự nâng 90m nước, sau 26 tháng thicông, gian khoan khai thác khí mỏ Mộc Tinh Công trình này được Quỹ Phát triểnkhoa học và công nghệ quốc gia (Bộ Khoa học và Công nghệ) ký kết hợp đồng cấpkinh phí thực hiện các đề tài thuộc dự án và giao cho Công ty cổ phần Chế tạo giànkhoan Dầu khí (PV Shipyard) - Tập đoàn dầu khí Việt Nam chủ trì Giàn khoan tựnâng 90m nước với trọng lượng 12 nghìn tấn, chân dài 145m, chiều sâu khoan đến6,1 km Giàn khoan chịu sức gió tương đương bão cấp 12, hoạt động tốt trong thờitiết khắc nghiệt Công trình đã được cơ quan Đăng kiểm Hàng hải Hoa Kỳ cấp giấychứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế Dự án Chế tạo giàn khoan tự nâng là dự án cơkhí trọng điểm quốc gia, và dự án này có công trình nghiên cứu khoa học công nghệ

do Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia hỗ trợ Đây cũng cũng là dự ánkhoa học công nghệ về cơ khí có số vốn lớn nhất tại Việt Nam hiện nay, là côngtrình cơ khí trọng điểm quốc gia lần đầu tiên được thiết kế chi tiết và lắp dựng tạiViệt Nam Các nhà khoa học và công nghệ đã làm chủ công nghệ hạ thủy dàn khoan

tự nâng nói trên đưa nước ta trở thành 1 trong 3 nước Châu Á và 1 trong 10 nước

trên thế giới thiết kế chi tiết và lắp dựng giàn khoan tự nâng đạt tiêu chuẩn Quốc tế– tin báo Đất Việt Đây có thể coi là thành tựu nổi bật nhất của nền cơ khí chế tạoViệt Nam trong thời gian gần đây Tuy nhiên tỉ lệ các bộ phận do chính nền cơ khíchế tạo trong nước sản xuất ra là không lớn, chúng ta chủ yếu tham gia vào việc tíchhợp các thiết bị điện và chế tạo một phần kết cấu thép cho giàn khoan Còn lại cácchi tiết, bộ phận chính xác, phức tạp thì đều phải nhập khẩu từ nước ngoài.

Trong bối cảnh những năm gần đây, nền cơ khí chế tạo Việt Nam có cơ hội rấtlớn để trở thành nhà cung cấp thiết bị phụ trợ cho các tập đoàn lớn trên thế giới.Nhưng một thực tế đáng buồn là hầu hết các cơ sở sản xuất đều đã và đang trở thànhnhà gia công giá rẻ cho các doanh nghiệp nước ngoài Điều này xuất phát từ mộtloại các nguyên nhân như:

Các ngành công nghiệp phụ trợ cho ngành cơ khí chế tạo như chế tạo phôi, xử

lý bề mặt… chưa phát triển không đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật

Không có sự chuyên môn hóa giữa các cơ sở sản xuất dẫn đến việc mạnh ainấy làm, đầu tư dàn trải, kém hiệu quả

Trình độ công nghệ lạc hậu, chưa làm chủ được chất lượng sản phẩm Đây lànguyên nhân sâu xa nhất Trình độ công nghệ ở đây được xác định trên cả hai yếu tố

đó là về trang thiết bị và con người Trang thiết bị chủ yếu là các loại máy móc đãhết thời hạn khấu hao của nước ngoài được nhập khẩu và được các doanh nghiệptận dụng thêm một thời gian dài Về mặt nguồn nhân lực, lao động Việt Nam có đặcđiểm là dồi dào, giá thành nhân công rẻ tuy nhiên hầu hết nguồn nhân lực của ViệtNam đều không được đào tạo bài bản nên kiến thức về mặt công nghệ còn kém và ýthức lao động chưa cao

Ngày nay, máy cộng cụ CNC ngày càng phổ biến rộng rãi tại Việt Nam MáyCNC được dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ chế tạo máy tới ngành dệt may,điều khiển robot hay chế tạo thiết bị điện tử…Tại Việt Nam, phần lớn máy CNC donước ngoài sản xuất Cụ thể: Máy CNC do Đài Loan và Trung Quốc sản xuất, cóphần điều khiển mua của các hãng nổi tiếng như :Fanuc, Mitsubishi… giá bán phùhợp với các cơ sở sản xuất trong nước Tuy vậy, theo đánh giá chung nếu các loại

máy này bị trục trặc, hỏng hóc thì việc sửa chữa, thay thế rất khó khăn Còn máyCNC của các nước phát triển: Nhật, CHLB Đức… chất lượng tốt, song giá thành rấtcao Trước tình hình đó, nhiều tổ chức, doanh nghiệp và cả cá nhân đã nghiên cứu

và chế tạo các loại máy CNC theo nhiều cách khác nhau Máy sản xuất trong nước,đang có 2 xu hướng chế tạo chính Thứ nhất là xu hướng mua các máy cũ Các máynày có thể là máy CNC hoặc máy vạn năng thông thường, được loại bỏ các thànhphần không liên quan (các động cơ, tay quay…) Sau đó, thay thế các thiết bị truyềnđộng thích hợp, lắp ráp các thiết bị điều khiển, đặt tham số phù hợp cho máy Thứhai, chế tạo các thành phần của kết cấu máy và lắp ráp tại Việt Nam Các bộ phậnđiều khiển sẽ được nhập khẩu, lắp ráp theo yêu cầu của người sử dụng

Tuy nhiêndo chưa nắm vững công nghệ, quản lý chất lượng chưa tốt dẫn đếnhầu hết máy CNC trong nước có độ chính xác không cao Người dùng không thểtương tác với cấu trúc bên trong nên gặp khó khăn trong quá trình sửa chữa Thiếuthiết bị thay thế khi hỏng hóc, đội ngũ kỹ thuật khó có thể đáp ứng được việc sửachữa do không có đầy đủ thông tin về cấu trúc bên trong của bộ điều khiển…

Nhìn chung, ngành cơ khí Việt Nam ngày càng có những bước phát triển cả vềquy mô lẫn chất lượng sản phẩm Tuy nhiênsự phát triển này mới đạt mức độ trungbình về gia công kết cấu thép kích thước lớn, thiết bị phi tiêu chuẩn, chế máy độnglực, máy công tác và máy chế biến nông sản có trình độ công nghệ trung bình Trình

độ gia công cơ khí thể hiện rõ rệt nhất là trong ngành chế tạo máy công cụ Đángtiếc là ngành chế tạo máy công cụ đã không đạt được thành tựu gì nổi bật Côngnghệ cắt gọt kim loại vẫn ở mức dưới trung bình và tồn tại nhiều nguy cơ tụt hậu.Điều này xuất phát từ nhiều lý do, một trong những lý do chính yếu đó là vấn đề đolường và kiểm tra chất lượng không được quan tâm thích đáng

1.2.Vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng trong nền cơ khí chế tạo Việt Nam

Cho đến nay, vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng trong các cơ sở sảnxuất cơ khí không được quan tâm thích đáng Điều này thể hiện ở mọi mặt từ cácthiết bị, nguồn nhân lực cũng như các cơ sở có tính pháp lý trong vấn đề chất lượngsản phẩm

Về mặt các thiết bị đo kiểm:

Được trang bị thiếu đồng bộ, lạc hậu Đa số các cở sở sản xuất đều chỉ dừnglại ở việc trang bị các loại thiết bị như là thước cặp cơ, panme cơ, các dưỡng kiểm

có độ chính xác thấp cho khu vực gia công Một số ít các cơ sở có trang bị thêm cácloại thiết bị hiển thị số, tuy nhiên các loại thiết bị này lại có nguồn gốc từ Đài Loan,Trung Quốc nên độ độ tin cậy không được cao Việc trang bị manh mún như thếnày xuất phát từ nhiều nguyên nhân như việc thiếu nguồn lực tài chính, sự lạc hậu

về mặt công nghệ cắt gọt, chính sự lạc hậu này dẫn tới chất lượng sản phẩm khôngcao cho nên các nhà sản xuất không quan tâm đến việc đầu tư các thiết bị có độchính xác và tin cậy cao Hầu hết các cơ sở sản xuất đều không có các phòng kiểmtra sản phẩm riêng biệt – phòng KCS

Về mặt nguồn nhân lực:

Nguồn nhân lực trong khâu đo kiểm là một yếu tố rất quan trọng, ảnh hưởnglớn đến độ chính xác của kết quả đo kiểm Điều này đòi hỏi người đo phải có nhữngkiến thức tối thiểu về vấn đề đo kiểm Trong các cơ sở sản xuất cơ khí Việt Namhiện tại thì người thực hiện đo lường, kiểm tra chất lượng cơ khí chủ yếu là nhữngngười trực tiếp vận hành máy, một phần trong số họ đã được qua đào tạo, sơ cấp,trung cấp và cao đẳng về cơ khí Tuy nhiên họ có rất ít, hoặc thậm chí là không cókiến thức cơ bản về kỹ thuật đo lường và kiểm tra Trong một số cơ sở đã có trang

bị phòng KCS, thì nhân sự trong các phòng này đều là những người thợ có tay nghềcao, có kỹ năng đo kiểm tốt được đưa lên từ các phân xưởng sản xuất, hoặc là cácnhân viên đã tốt nghiệp đại hoc, cao đẳng sau khi được tuyển dụng thì được đào tạongắn hạn về kỹ thuật đo lường, kiểm tra

Về mặtcác cơ sở pháp lý trong lĩnh vực đo kiểm:

Bên cạnh các vấn đề về trang thiết bị và nguồn nhân lực thì việc thiếu các cơ

sở pháp lý về lĩnh vực đo kiểm và quản lý chất lượng trong các cơ sở sản xuất cũnggây ra nhiều khó khăn Điều này dẫn đến sự lúng túng khi chất lượng sản phẩmkhông đảm bảo Ví dụ chi tiết bánh răng trong các hộp giảm tốc khi đưa vào làmviệc nhưng không đảm bảo chất lượng, nhưng cơ sở sản xuất cũng không có bất kỳ

một căn cứ nào rõ ràng để xác định được nguyên nhân chính xác để đưa ra đượcbiện pháp khắc phục kịp thời.

Ngày nay, với xu thế chất lượng sản phẩm cơ khí càng ngày càng được nângcao thì việc phải quan tâm đến lĩnh vực đo kiểm và quản lý chất lượng là điều tấtyếu Để giải quyết được vấn đề này đòi hỏi việc thực hiện nhiều biện pháp về đầu tưtrang thiết bị, đào tạo nguồn nhân lực một cách triệt để

Việc đầu tư trang thiết bị đo kiểm phải được thực hiện đồng bộ, thường xuyênđược nâng cấp, bổ sung cho phù hợp với sự phát triển trong lĩnh vực gia công Bêncạnh các trang thiết bị ngay tại khu vực gia công để cho người thợ trực tiếp kiểm trachất lượng sản phẩm ngay tại nguyên công họ vừa làm ra, thì các cơ sở sản xuấtphải trang bị phòng KCS hoàn chỉnh với nhiều thiết bị chuyên dụng khác nhau để

có thể kiểm tra được tổng thể chất lượng sản phẩm (từ độ chính xác về kích thước,hình dáng đến chất lượng bề măt, cơ tính của sản phẩm), phù hợp với yêu cầu cảunhà sử dụng Điều này không chỉ có thực hiện riêng rẽ trong các cơ sở sản xuất, màcòn phải được thực hiện trong các cơ sở đào tạo – nơi sẽ cung cấp cho các cơ sở sảnxuất lực lượng lao động có chất lượng cao

Trong vấn đề đào tạo nguồn nhân lực thì nhà trường, các cơ sở đào tạo phảiđược đầu tư các trang thiết bị đo kiểm đồng bộ cập nhật sát với thực tế của sự pháttriển công nghệ và môi trường làm việc của các cơ sở sản xuất Bên cạnh đó nhàtrường phải xây dựng chương trình đào tạo một cách hệ thống để cho học viên saukhi tốt nghiệp có thể thích nghi nhanh chóng với môi trường làm việc bên ngoài vàđạt được chất lượng công việc tốt Giữa nhà trường và cơ sở sản xuất có mối quan

hệ chặt chẽ, đầu ra của nhà trường (các học viên hoàn thành khóa học) sẽ là đầu vàocủa các cơ sở sản xuất (nguồn nhân lực) Do đó giữa nhà trường và cơ sở sản xuấtphải thường xuyên có những trao đổi để chất lượng nguồn nhân lực được nâng lên.Việc này có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, trong số đó có thể kểđến như là: các cơ sở sản xuất tạo điều kiện cho sinh viên sinh viên đến thực tậptrong sản xuất cũng như trong các bộ phận khác của cơ sở, nhà trường có thể mờicác cán bộ quản lý và những người có nhiều kinh nghiệm trong các lĩnh vực khác

nhau tham gia vào quá trình giảng dạy cũng như việc định hướng cho học viên.Thực hiện tốt điều này sẽ mang lại hiệu quả rất lớn, trình độ của người lao động sẽđược nâng lên cả về mặt kỹ năng cũng như ý thức, tinh thần làm việc Cơ sở sảnxuất cũng sẽ mất ít công hơn cho việc đào tạo nhân lực mới

Song song với việc đầu tư trang thiết bị đồng bộ, đào tạo nguồn nhân lực chấtlượng cao thì việc phải tạo ra được khung pháp lý cho người công nhân cũng nhưcác cán bộ kỹ thuật căn cứ để tiến hành sản xuất cũng như đánh giá được chất lượngsản phẩm Điều này đòi hỏi phải có các tiêu chuẩn quản lý chất lượng một cách cụthể, rõ ràng cho mọi thành phần của cơ sở sản xuất từ công tác thiết kế, chế tạophôi, gia công thô – tinh cũng như công tác đo kiểm, nghiệm thu sản phẩm Căn cứvào tình hình thực tế hiện nay, một phương hướng cho các daonh nghiệp cơ khí chếtạo Việt Nam là áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế Thực hiện tốtđiều này sẽ mang lại nhiều lợi ích to lớn như tiết kiệm được thời gian sản xuất, năngsuất lao động tăng, việc sửa chữa khắc phục những lỗi gây lên phế phẩm sẽ thuậntiện hơn Bên cạnh đó, việc áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế đãnâng cao được vị thế của sản phẩm cơ khí Việt Nam trên thị trường quốc tế

Kết luận chương 1:

Tóm lại, vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng sản phẩm là hết sức quan trọngtrong các ngành sản xuất nói chung và cơ khí chế tạo nói riêng Nó ảnh hưởng trựctiếp đến chất lượng cũng như tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường Để tạodựng được vị thế và nâng cao chất lượng cũng như tính cạnh tranh của sản phẩm cơkhí chế tạo nước nhà thì buộc các doanh nghiệp sản xuất phải chú ý đầu tư trangthiết bị và nguồn nhân lực cho lĩnh vực này

Chương II: NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG,

HỆ THỐNG HÓA CÁC VẤN ĐỀ ĐO KIỂM

Để nâng cao được chất lượng đo kiểm các sản phẩm cơ khí chế tạo, thì yêucầu đặt ra là từng công nhân, người thợ vận hành máy phải có được những kiến thức

cơ bản về kỹ thuật đo lường, kiểm tra để họ có khả năng đo đạc và kiểm soát đượcmức độ chính xác của sản phẩm trên công đoạn, nguyên công họ đảm nhiệm Vớimục tiêu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, song song với việc đào tạo, rènluyện cho học viên những kiến thức về công nghệ, vận hành máy thành thạo thì các

cơ sở đào tạo phải trang bị cho họ những kiến thức về kỹ thuật đo kiểm, kiểm tra.Điều này đòi hỏi phải trang bị cho học viên những kiến thức về các vấn đề đo kiểmmột cách logic, hệ thống và xuyên suốt quá trình đào tạo

2.1.Các khái niệm cơ bản trong đo lường cơ khí:

2.1.1.Hệ thống các đại lượng, đơn vị đo trong đo lường:

Đo lường trong cơ khí là việc xác định độ lớn của các đại lượng vật lý của

vật thể, chi tiết thông qua việc so sánh giữa đại lượng đó với các đại lượng vật lýcùng thể loại bằng các trang, thiết bị đo lường đã được chuẩn hóa Việc đo này đemlại một con số thể hiện mối liên hệ giữa đại lượng cần đo và đơn vị đo – đây chính

là độ lớn của đối tượng cần đo

Trong vật lý có rất nhiều đại lượng nên chúng cần được sắp xếp một cách hệthống và hợp lý Đa số các đại lượng lại có mối quan hệ mật thiết với nhau, chẳnghạn như vận tốc là tỉ số giữa quãng đường và thời gian Do đó, chúng ta cần lựachọn một số đại lượng làm đại lượng cơ bản và các đại lượng khác được định nghĩadựa trên các đại lượng cơ bản, nói cách khác chúng được dẫn xuất từ các đại lượng

cơ bản, và được là các đại lượng dẫn xuất Điều này dẫn tới việc sẽ có nhiều hệthống các đại lượng cơ bản khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của từng quốc gia,khu vực Do vậy cần phải có một hệ thống đo lường quốc tế

Hệ đo lường quốc tế (viết tắt SI) là hệ đo lường được sử dụng rộng rãi nhất Nó

được sử dụng rộng rãi trên thế giới Mặc dù vẫn còn một số quốc gia, khu vực vẫn

chưa dùng SI một cách chính thức như Mỹ, liên hiệp Anh… nhưng giữa hệ đolường của các quốc gia này vẫn có những sự phù hợp với SI thông qua những phépbiến đổi đơn giản.

Ví dụ:

1 kg = 2,205 pounds

1 m = 39,4 inches

Hệ SI được xây dựng trên cơ sở của các đại lượng cơ bản

Chiều dài Chiều dài và thời gian

Khối lượng

Hình 2.1: Các đại lượng cơ bản

Hệ đo lường quốc tế ( SI) được xây dựng trên cơ sở bảy đơn vị đo lường cơbản đó là Kilogam, met, giây, ampe, Calvin, Mol, Candela

Tên Ký

hiệu

Đại lượng

Định nghĩa

Đơn vị đo chiều dài tương đương với chiều dàiquãng đường đi được của một tia sáng trong chânkhông trong khoảng thời gian 1 / 299 792 458 giây

lượng

Đơn vị đo khối lượng bằng khối lượng củakilôgam tiêu chuẩn quốc tế (quả cân hình trụ bằnghợp kim platin-iriđi) được giữ tại Viện đo lườngquốc tế ở Pari

Giây s Thời gian Đơn vị đo thời gian bằng chính xác 9 192 631 770

chu kỳ của bức xạ ứng với sự chuyển tiếp giữa haimức trạng thái cơ bản siêu tinh tế của nguyên

tử xêzi-133 tại nhiệt độ 0 K

tuyệt đối) là 1 / 273,16 của nhiệt độ nhiệt độnghọc tại điểm cân bằng ba trạng thái của nước

vật chất

Đơn vị đo lượng vật chất là lượng vật chất chứacác thực thể cơ bản bằng với số nguyên tử trong0,012 kilôgam cacbon-12 nguyên chất

Cadela cd Cường độ

chiếusáng

Đơn vị đo cường độ chiếu sáng là cường độ chiếusáng theo một hướng cho trước của một nguồnphát ra bức xạ đơn sắc với tần số 540×1012 héc vàcường độ bức xạ theo hướng đó là 1/683 oát trênmột sterađian

Bảng 2.1: Các đơn vị đo lường cơ bản

Khi chúng ta đã lựa chọn được các đơn vị cơ bản thì một vấn đề đặt ra là trongcùng một loại đơn vị đó sẽ có đối tượng chúng ta đo được giá trị rất lớn cũng nhưrất nhỏ ví dụ như là khối lượng của một phân tử - khối lượng của một hành tinh,

khoảng cách giữa hai phân tử trong một vật thể - khoảng cách giữa hai hành tinh…Điều này đòi hỏi phải có cách biểu diễn đảm bảo ngắn gọn nhưng vẫn chính xác, vàcác tiền tố đã hình thành Với các tiền tố đó chúng ta có thể dễ dàng biểu diễn cácthông số có giá trị rất nhỏ hoặc rất lớn thông qua các bội số hoặc ước số của nó.Một số tiền tố của hệ SI hay dùng:

Trong đó S: quãng đường

t: thời gianv: vận tốcTrong SI, quãng đường đo bằng mét (m), thời gian đo bằng giây (s) thì tốc độ

có đơn vị là mét trên giây (m/s) Như vậy thông qua hai đại lượng cơ bản là met và giây ta xác định được đại lượng vận tốc

2.1.2.Các phương pháp đo lường:

Phương pháp đo là cách thức, thủ thuật để xác định thông số cần đo Đó làtập hợp mọi cơ sở khoa học và có thể thực hiện phép đo, trong đó nói rõ nguyên tắc

để xác định thông số đo Các nguyên tắc này có thể dựa trên cơ sở mối quan hệ toánhọc hay mối quan hệ vật lý có liên quan tới đại lượng đo

Ví dụ: Để đo bán kính cung tròn, có thể dựa vào mối quan hệ giữa các yếu tốtrong cung:

Trong đó: h - là chiều cao cung,

s - là độ dài dây cung

Ví dụ: Khi đo tỷ trọng vật liệu, dựa trên quan hệ vật lý:

Trong đó: D - là tỷ trọng,

G - là trọng lượng mẫu,

V - là thể tích mẫu

Nếu ta chọn mẫu dạng trụ thì:

với d là đường kính mẫu, h là chiều dài mẫu, khi đó ta có:

Việc chọn mối quan hệ nào trong các mối quan hệ có thể thông với thông số

đo phụ thuộc vào độ chính xác yêu cầu đối với đại lượng đo, trang thiết bị hiện có,

có khả năng tìm được hoặc tự chế tạo được Mối quan hệ cần được chọn sao chođơn giản, các phép đo dễ thực hiện với yêu cầu về trang bị đo ít và có khả năng hiệnthực

Cơ sở để phân loại phương pháp đo:

- Dựa vào quan hệ giữa đầu đo và chi tiết đo chia ra:

 Phương pháp đo tiếp xúc

 Phương pháp đo không tiếp xúc

Phương pháp đo ti ếp xúc là phương pháp đo giữa đầu đo và bề mặt chi tiết đotồn tại một áp lực gọi là áp lực đo Ví dụ như khi đo b ằng dụng cụ đo cơ khí, điệntiếp xúc áp lực này làm cho vị trí đo ổn định vì thế kết quả đo tiếp xúc rất ổn định.Tuy nhiên, do có áp l ực đo mà khi đo tiếp xúc không tránh khỏi sai số do cácbiến dạng có liên quan đến áp lực đo gây ra, đặc biệt đo các chi tiết bằng vật liệumền, dễ biến dạng hoặc các hệ đo kém cứng vững

Phương pháp đo không tiếp xúc là phương pháp đo không có áp l ực đo g iữađầu đo và bề mặt chi tiết Vì không có áp lực đo nên khi đo bề mặt chi tiết không bịbiến dạng hoặc bị cào xước Phương pháp này thích hợp với các chi tiết nhỏ, mềm,mỏng, dễ biến dạng, các sản phẩm không cho phép có vết xước

- Dựa vào quan hệ giữa giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo và giá trị của đạilượng do chia ra

 Phương pháp đo tuyệt đối

 Phương pháp đo tương đối

Trong phương pháp đo tuy ệt đối, giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo là giá trị đođược Phương pháp đo này đơn giản, ít nhầm lẫn, nhưng độ chính xác đo kém Trong phương pháp đo tương đối, giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo cho ta sai lệchgiữa giá trị đo và giá trị của chuẩn dùng khi chỉnh “0” cho dụng cụ đo Kết quả

đo phải là tổng của giá trị chuẩn và giá trị chỉ thị:

- Dựa vào quan hệ giữa đại lượng cần đo và đại lượng được đo chia ra:

 Phương pháp đo trực tiếp

 Phương pháp đo gián tiếp

Phương pháp đo trực tiếp là phương pháp đo mà đại lượng được đo chính làđại lượng cần đo, ví dụ như khi ta đo đường kính chi tiết bằng panme, thước cặp,

máy đo chiều dài Phương pháp đo trực tiếp có độ chính xác cao nhưng kém hiệuquả.

Phương pháp đo gián tiếp là phương pháp đo trong đó đại lượng được đokhông phải là đại lượng cần đo nó có quan hệ hàm số với đại lượng cần đo, ví dụkhi ta đo đường kính chi tiết thông qua việc đo các yếu tố trong cung hay qua chuvi

Phương pháp đo gián tiếp thông qua các mối quan hệ toán học hoặc vật lý họcgiữa đại lượng đo và đại lượng cần đo là phương pháp đo phong phú, đa dạng và rấthiệu quả Tuy nhiên, nếu hàm quan hệ phức tạp thì độ chính xác đo thấp

Việc tính toán xử lý kết quả đo và độ chính xác đo rất phụ thuộc vào việc chọnmối quan hệ này

- Dựa vào quan hệ giữa tín hiệu đầu đo thu được và phương thức tính toánkết quả đo được chia ra thành:

 Phương pháp đo tương tự

 Phương pháp đo kỹ thuật số

Phương pháp đo tương tự là phương pháp đo trong đó đại lượng đo được tínhtoán thông qua các hình dáng, bề mặt tương tự như hình dáng, bề mặt của chi tiết,hình dáng này có thể được phóng to, thu nhỏ hoặc giữ nguyên kích cỡ so với chi tiếtmẫu Ví dụ trong khi đo độ nhám bề mặt bằng máy đo độ nhám hoặc biên dạng củachi tiết bằng máy đo biên dạng…

Phương pháp đo kỹ thuật số là phương pháp đo mà thông số đầu đo thu được

là các tín hiệu số, các tín hiệu này sẽ được xử lý để đưa ra kết quả đo Ví dụ trongcác máy đo tọa độ, vị trí của các điểm so với điểm gốc sẽ được xác định bằng số tínhiệu nhận được trên thước kính Thông qua số tín hiệu này sẽ cho ra được kết quảcủa vị trí

2.2.Cơ sở của kỹ thuật đo:

2.2.1.Kỹ thuật đo kích thước dài:

- Phương pháp đo hai tiếp điểm:

Phương pháp đo hai tiếp điểm là phương pháp mà khi đo các y ếu tố đo của thiết

bị đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết đo ít nhất là trên 2 điểm, trong đó nhất thiết phải cóhai tiếp điểm nằm trên phương biến thiên của kích thước đo 1-1 (hình 2.2)

Trong hai ti ếp điểm một gắn với yếu tố định chuẩn MC và một gắn với yếu tố

đo MD Yêu cầu MD // MC và cùng vuông góc v ới 1 -1 Áp lực đo có phương tácdụng trùng với 1 -1 Để chi tiết đo được ổn định nâng độ cao chính xác khi đo người

ta cần chọn mặt chuẩn và mặt đo phù hợp với hình dạng bề mặt đo sao cho chi tiết

đo ổn định dưới tác dụng của lực đo Ngoài ra, để giảm ảnh hưởng của sai số chếtạo mặt chuẩn và mặt đo cần có thêm các tiếp điểm phụ để làm ổn định thông số đo

Hình 2.2 Phương pháp đo 2 tiếp điểm

- Phương pháp đo ba tiếp điểm:

Phương pháp đo ba tiếp điểm là phương pháp đo mà khi đo các yếu tố đo củathiết bị đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết đo ít nhất là trên 3 điểm, trong đó không tồntại một cắp tiếp điểm nào nằm trên phương biến thiên của kích thước đo

Cơ sở của phương pháp đo

Từ một điểm I ngoài vòng tròn, quan sát vòng tròn dưới hai tiếp tuyến IA và

IB hợp với nhau một góc α Khi R thay đ ổi, tâm O của vòng tròn sẽ di chuyển trên phân giác Ix

Hình 2.3 Hình 2.4

Để nhận biết sự thay đổi này, ta có thể đặt điểm quan sát tại M hoặc N

Chuyển vị trí ở M hoặc N sẽ cho ta sự thay đổi của h

Với:

lấy dấu (+) khi đặt điểm quan sát ở N (1)

lấy dấu (-) khi đặt điểm quan sát ở M (2)

Trong k ỹ thuật ta bắt buộc phải tiến hành phép đo so sánh vì kích thước h không xác định được Do đó ta có:

và R = R0 + ∆R

với R0 là bán kính chi tiết mẫu dùng khi đo so sánh

Ứng với điều kiện (1) ta có sơ đồ đo (a) hình 2.4 và ứng với điều kiện (2) ta

có sơ đồ đo (b) hình 2.4

Tỷ số truyền phụ của sơ đồ đo:

Với: 450 ≤ α ≤ 1200 ta luôn có Ka> 1; Kb ≤ 1

Sơ đồ đo (a) thường dùng khi kiểm tra thu nhận, yêu cầu chính xác cao vàkích thước đo không lớn lắm

Sơ đồ đo (b) thường dùng khi kiểm tra các chi tiết đang gia công, các chi tiết khó tháo ra khỏi vị trí gia công hoặc vị trí lắp ráp, chi tiết nặng Dụng cụ đo đượcthiết kế dưới dạng tự định vị trên chi tiết Phương pháp đo 3 ti ếp điểm đặc biệt ưu việt khi đáp ứng yêu cầu đo đường kính mặt trụ, mặt cầu gián đoạn như bánh răng, then hoa đặc biệt mặt đo bị gián đoạn hoặc méo với số cạnh lẻ

Khi đo đường kính mặt trụ gián đoạn như đường kính đỉnh răng bánh rănghay then hoa (hình 2.5), các mặt méo đặc biệt là với số cạnh lẻ cần xác định góc αthích hợp của khối V

0 – kích thước mẫu dung khi chỉnh “0”

h – sai lệch chỉ thị khi đo

K – tỷ số truyền phụ của sơ đồ

Với chi tiết méo 3 cạnh như hình 2.6, có đư ờng kính mọi phía bằng nhau, phương pháp đo 2 tiếp điểm không thể đo được đường kính của chi tiết này Dùngphương pháp 3 tiếp điểm với sẽ đo được đường kính và độ

méo của sản phẩm loại này

Dựa trên nguyên tắc qua 3 tiếp điểm có thể đựng được một vòng tròn duynhất Như thế, nếu một trong 3 tiếp điểm thay đổi toạ độ thì sẽ có một vòng trònmới có bán kính khác Ta cố định hai trong ba điểm và theo dõi chuyển vị trí củađiểm thứ ba Để đơn giản ta đặt điểm quan sát nằm trên trục đối xứng của A, B(hình 2.7)

AB = s

IC = h

CC’ = ∆h

Có thể dễ dàng có được quan hệ

Nếu ∆h > 0 thì R2< R1 và ngược lại

- Phương pháp đo một tiếp điểm:

Phương pháp đo một tiếp điểm là phương pháp đo mà khi đo yếu tố của thiết

bị đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết đo trên một tiếp điểm Kích thước đo được xác

Hình 2.7

định từ toạ độ các điểm tiếp xúc khi đo Vì vậy, phương pháp đo một tiếp điểm còngọi là phương pháp đo toạ độ Tuỳ theo yêu cầu đo mà có các phương pháp đo một,hai, ba hay nhiều toạ độ như hình 2.8 mô tả Trong đó ở sơ đồ a, đoạn AB được đotrên thiết bị đo một toạ độ, ở sơ đồ b đoạn AB được đo trên thiết bị đo hai toạ độ vớiphương trình kết quả đo được tính theo sơ đồ đo Trong sơ đồ c, chi tiết được đotrên thiết bị đo 3 toạ độ Mặt của chi tiết đặt trên mặt chuẩn MC của bàn đo, đặttrong hệ toạ độ 3 chiều x, y, z Điều chỉnh cho đầu đo tiếp xúc với bàn đo ít nhất là

3 điểm 1,2,3 có toạ độ x,y,z tương ứng với 3 điểm, xác định mặt phẳng MC, z sẽ làphương pháp tuyến với MC

Đo Φ1, Φ2, L0: cho đầu đo tiếp xúc với Φ1 tại 4, 5, 6 và với Φ2 tại 7, 8, 9 trên cùng vị trí z1 Từ trị số toạ độ x,y tương ứng xác định được Φ1, Φ2 toạ độ tâm O1,

Độ chính xác đo và công thức tính kết quả đo phụ thuộc vào số điểm đo vàcách thức lấy điểm đo

Ưu điểm của phương pháp đo toạ độ là có thể đo các kích thước chi tiết phức tạp, kho đo, không yêu cầu rà chỉnh chi tiết đo trước khi đo, giảm một cách đáng kể các động tác chuẩn bị khi đo

Tuỳ theo số toạ độ có thể của thiết bị đo mà thao tác đo và cách tính toán kết quả đo khác nhau Số toạ độ của thiết bị càng nhiều thì thao tác đo càng đơn giản

Số toạ độ càng nhiều, số điểm đo càng nhiều việc tính toán kết quả đo càng khó khăn Vì thế, để nâng cao độ chính xác khi đo người ta cần đo nhiều điểm đo và cần

có sự giúp đỡ của thiết bị tính toán để giảm nhẹ lao động và đỡ nhầm lẫn trong tính toán

Phần lớn các thiết bị đo toạ độ có trang bị sẵn các chương trình tính cho các yêu cầu đo thường gặp để giúp cho quá trình đo được nhanh chóng Độ chính xác

Hình 2.8: Phương pháp đo tọa độ

của phương pháp đo phụ thuộc vào số điểm đo và cách phân bố các điểm đo trên chitiết đo.

2.2.2.Sai số đo, các yếu tố ảnh hưởng đến sai số đo:

Khi tiến hành đo kích thước của một vật thể cho dù kỹ năng của người đo có tốt đến đâu và máy dụng cụ đo có chính xác đến mức nào thì kết quả đo nhận được luôn luôn là một đại lượng gần đúng với kích thước thực của nó Sự khác nhau này gọi là sai số đo:

∆x = x – Q

Trong đó:

∆x – sai số đo

x - giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo

Q – giá trị thực của kích thước cần đo

Khi sai số đo ∆ càng bé, thì phép đo càng chính xác

Các dạng sai lệch cơ bản:

Sai lệch đo hệ thống có nguyên nhân từ một sai số không đổi: Nhiệt độ, lực

đo, bán kính của đầu dò hoặc là một thước không chính xác

Sai lệch đo ngẫu nhiên là sai lêch không thể xác định trước về độ lớn và

chiều hướng Nguyên nhân có thể là do những dao động không lường được của lực

đo và của nhiệt độ

Sai số đo hệ thống làm cho giá trị đo không đúng Khi độ lớn và dấu đại số

(+ hoặc -) của sai số đã biết, ta có thể khử được chúng

Các sai số ngẫu nhiên làm cho giá trị đo không ổn định Những sai số ngẫu

nhiên không biết thì không thể khử bỏ được

Một số yếu tố gây ra sai số đo hệ thống:

Sai số do nhiệt độ luôn luôn ảnh hưởng đến sai lệch đo, khi chi tiết và dụng

cụ dùng để kiểm tra hoặc dưỡng không làm từ cùng một loại vật liệu và không cócùng nhiệt độ Ngay khi làm nóng một dưỡng kiểm làm bằng thép có chiều dài100mm lên 4 oC, ví dụ làm nóng bằng tay, đã xuất hiện một biến thiên chiều dàikhoảng 4,6 μm.m

Ở nhiệt độ chuẩn các chi tiết, dụng cụ đo và dưỡng kiểm cần nằm trong mộtdung sai quy định trước.

Sai số biến dạng do lực đo: Thường xuất hiện khi các chi tiết, các dụng cụ

đo và dưỡng kiểm làm từ chất dẻo Biến dạng uốn đàn hồi của một dưỡng kiểmkhông có ảnh hưởng đến giá trị đo nếu như khi đo ta tác dụng một lực đo như nhau,

ví như cùng một chuẩn vị trí 0 khi ta dùng dưỡng kiểm

Việc giảm thiểu các sai lệch đo sẽ đạt được khi bộ phận chỉ thị của một dụng

cụ đo được hiệu chỉnh với cùng một điều kiện tại đó chi tiết được đo kiểm

Sai số đo do hướng quan sát: Xuất hiện khi góc quan sát để đọc số đo bị

nghiêng

2.3.Hệ thống hóa các vấn đề đo kiểm trong các cơ sở đào tạo:

Với đối tượng là sinh viên hệ cao đẳng nghề và mục tiêu sau khi hoàn thành khóa học học viên có thể làm chủ được cả về mặt công nghệ gia công và các kiến thức, kỹ năng về đo kiểm Điều này đòi hỏi các trang thiết bị đo kiểm đáp ứng đầy

đủ, phù hợp với trình độ phát triển của khoa học công nghệ trong lĩnh vực cơ khí chế tạo

Ngay từ năm học đầu tiên, bên cạnh được trang bị những kiến thức cơ bản về mặt công nghệ thì học viên cũng được làm quen ngay với các khái niệm, các đại

lượng đo cũng như các phương pháp đo cơ bản thông qua môn học Dung sai và đo lường kỹ thuật Tiếp theo đó đi đôi với các modul học từ nguội cơ bản, tiện phay

vạn năng, tiện phay nâng cao, tiện phay CNC thì học viên cũng được truyền đạt phương và kỹ năng sử dụng các phương tiện đo kiểm để có thể đo đạc được các thông số gia công đạt yêu cầu

Hệ thống các phương tiện đo lường kiểm định chính trong các phân xưởng đàotạo:

Phương tiện đo lường, kiểm định

Các vật thể hiện Dụng cụ đo

kích thước có chỉ thị

Thước đo Thước cặp Dưỡng giới hạn

Dưỡng kiểm độ Đồng hồ đo Dưỡng bán kính

song song

Dưỡng kiểm góc Thước đo góc Ke vuông

Hình 2.9: Các phương tiện kiểm định

Thước đo chiều dài, thước thẳng, thước góc

Thước đo chiều dài có khắc vạch chia biểu hiện kích thước dài qua khoảngcách giữa các vạch chia Độ chính xác của vạch chia thể hiện ở giới hạn sai lệch củathước đo Khi kích thước giới hạn trên Go của một thước đo bị vượt quá hoặc kíchthước giới hạn dưới Gu cũng lớn như vậy những bị vượt xuống dưới thì xuất hiện sailệch đo

Thước dùng cho hệ thống đo đường dịch chuyển, ví dụ làm bằng thủy tinh

hoặc thép, làm việc theo nguyên tắc kích quang điện tử Các tế bào quang điện sẽsinh ra một tín hiệu điện áp phù hợp với nhịp thay đổi liên tục sáng tối khi thướcdịch chuyển

Trên các thước đo theo kiểu gia số, đường dịch chuyển của máy công cụ vàcủa máy đo được đo thông qua tổng lượng xung ánh sáng Vật đặc trưng của thước

đo là lưới khắc vạch chia vô cùng chính xác Trên các thước đo tuyệt đối, chỉ thị đo

có thể xác định vị trí tức thời của đầu đo nhờ Code mã chỉ thị của chúng

Các thước thẳng được dùng để kiểm tra độ thẳng và độ đồng phẳng (Cácthước thẳng thường có một cạnh kiểm tra với độ thẳng rất cao, cho phép với mắtthường có thể nhận biết được khe hở ánh sáng rất nhỏ khác nhau

Nếu chi tiết được kiểm tra với một thước thẳng thông qua khe hở ánh sáng, ta

có thể nhận biết sai số từ 2 μm.m trên khe hở ánh sáng giữa cạnh thước kiểm với chitiết

Hình 2.10: Kiểm tra độ thẳng bằng thước thẳngCác ke góc là những dưỡng kiểm hình dáng và thường lấy góc là 90º (kevuông) Các ke vuông có cạnh đo là 100 x 70 mm với cấp chính xác 00 có một giátrị giới hạn của sai lệch góc vuông chỉ vào khoảng 3 μm.m (Hình 2.11)

Hình 2.11: Ke vuông 90º

Ở cấp chính xác 0 giá trị giới hạn vào cỡ 7 μm.m Với các ke vuông ta có thểkiểm tra độ vuông góc và độ đồng phẳng hoặc cũng có thể dịch chỉnh các bề mặtphẳng và mặt trụ

Các loại dưỡng kiểm

Dưỡng kiểm có kích thước hoặc hình dáng thường nằm trong vùng kích thướcgiới hạn (Hình 2.12)

Dưỡng kiểm kích thước gồm các chi tiết của một bộ dưỡng, trong đó kích

thước của các dưỡng kiểm tăng dần, ví dụ các vật mẫu kiểm kích thước song songhoặc là các mũi đo kiểm

Dưỡng kiểm hình dáng cho phép kiểm tra các góc, các bán kính lượn và các

đường ren theo phương pháp kiểm tra khe hở ánh sáng

Dưỡng kiểm giới hạn thể hiện kích thước lớn nhất và kích thước nhỏ nhất

cho phép Một số dưỡng kiểm giới hạn ngoài các kích thước giới hạn còn có hìnhdáng chính xác để có thể kiểm tra độ trụ của một lỗ khoan hoặc kiểm tra biên dạngren

Dưỡng kiểm giới hạn

Dưỡng kiểm giới hạn cho các chi tiết có dung sai kích thước có thể kiểm tramột cách thích hợp như các dưỡng kiểm kiểu đòn dùng cho các lỗ khoan hoặcdưỡng kiểm kiểu vòng nhẫn dùng cho các trục (Hình 2.13, 2.14 và 2.15)

Quy tắc Taylor: Dưỡng kiểm thành phẩm phải được chế tạo sao cho kíchthước và hình dáng của một chi tiết sẽ được kiểm định khi ghép nó vào dưỡng kiểm(Hình 2.13) Các dưỡng kiểm phế phẩm chỉ cần kiểm tra từng kích thước riêng lẻ, ví

dụ như đường kính

Dưỡng kiểm kích thước

Dưỡng kiểm hình dáng

Dưỡng kiểm giới hạn

Hình 2.12: Các loại dưỡng kiểmDưỡng kiểm thành phẩm đặc trưng bới kích thước và hình dáng, dưỡng kiểmphế phẩm chỉ có riêng kích thước mà thôi

Dưỡng kiểm thành phẩm có kích thước lớn nhất cho phép với các trục và

kích thước nhỏ nhất cho phép với các lỗ khoan

Dưỡng kiểm phế phẩm có kích thước nhỏ nhất cho phép với các trục và kích

thước lớn nhất cho phép với các lỗ khoan Một chi tiết mà ghép được với dưỡngkiểm phế phẩm thì nó chính là phế phẩm

Hình 2.13: Dưỡng kiểm giới hạn theo Taylor

Dưỡng thành phẩm Dưỡng phế phẩmHình 2.14: Dưỡng kiểm kiểu vòng nhẫn

Dưỡng kiểm kiểu đòn được dùng để kiểm tra các lỗ khoan và các rãnh (Hình

25) Phía kiểm tra thành phẩm phải có thể trượt trơn vào trong lỗ khoan do trọnglượng riêng của nó; phía kiểm tra phế phẩm chỉ cho phép chạm vào miệng lỗ Trênsuốt chiều dài trụ của phía kiểm tra thành phẩm thường đặt các phần dẫn hướng làm

từ các hợp kim cứng để chống mòn Phía kiểm tra phế phẩm có một phần trụ ngắn,sơn màu đỏ và có ghi kích thước giới hạn trên

Đầu kiểm thành phẩm Đầu kiểm phế phẩm

Hình 2.15: Dưỡng kiểm kiểu đòn

Dưỡng kiểm giới hạn kiểu ngàm phù hợp với việc kiểm tra các đường kính

và chiều dầy của chi tiết (Hình 26) Đầu kiểm thành phẩm thể hiện kích thước lớnnhất cho phép Nó phải trượt được trên vị trí kiểm tra bằng trọng lượng riêng của

nó Đầu kiểm phế phẩm có dung sai nhỏ hơn và chỉ chỉ cho phép chạm vào miệng

lỗ Đầu kiểm phế phẩm có chấu kiểm xoay nghiêng, sơn đỏ và ghi rõ kích thướcgiới hạn dưới

Hình 2.16: Dưỡng kiểm giới hạn kiểu ngàm

Kết quả kiểm tra khi dùng dưỡng kiểm là Thành phẩm hoặc Phế phẩm Do

dưỡng kiểm không đưa ra các giá trị kích thước nên kết quả kiểm tra không thểdùng cho việc điều chỉnh chất lượng Sự dao động của tác dụng lực khi kiểm tra và

độ mòn của dưỡng kiểm ảnh hưởng mạnh đến kết quả kiểm định Độ không chắcchắn của kết quả kiểm định bằng dưỡng sẽ càng cao hơn nếu kích thước và dung saichi tiết càng nhỏ Cấp dung sai nhỏ hơn 6 (<IT6) thì hầu như không thể dùng dưỡng

để kiểm định

Mẫu kiểm song song