Chương VIII ĐO CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA CHI TIẾT MÁY

Chia sẻ: Ha Tuananh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

754
lượt xem 100
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với phương pháp đo một tiếp điểm, đầu đo tiếp xúc với bề mặt đo từng điểm một. Từ tọa độ các điểm đo, qua đó xác định được kích thước cần đo. Tùy theo cách đặt các điểm đo mà công thức tính toán kết quả đo khác nhau. Do phép đo quan hệ với các tọa độ điểm đo mà phương pháp đo một tiếp điểm còn gọi là phương pháp đo tọa độ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương VIII ĐO CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA CHI TIẾT MÁY

Chương VIII ĐO CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA CHI TIẾT MÁY 8.1 - Các phương pháp đo kích thước thẳng 8.1.1 - Phương pháp đo 1 điểm Với phương pháp đo một tiếp điểm, đầu đo tiếp xúc với bề mặt đo từng điểm một. Từ tọa độ các điểm đo, qua đó xác định được kích thước cần đo. Tùy theo cách đặt các điểm đo mà công thức tính toán kết quả đo khác nhau. Do phép đo quan hệ với các tọa độ điểm đo mà phương pháp đo một tiếp điểm còn gọi là phương pháp đo tọa độ. Ví dụ: sơ đồ đo lỗ như hình vẽ. Chi tiết được kẹp trên bàn đo, đầu đo bi gắn trên thân trượt của máy đo lần lượt tiếp xúc tại A và B. Tại A và B, trên máy đo tọa độ xác định được tọa độ điểm tiếp xúc: XA, XB . Hình 8.1 Khi đó đường kính D: D = XA - XB + d d - đường kính bi - Ưu điểm của phương pháp đo tọa độ là có thể đo kích thước các chi tiết phức tạp, khó đo, không yêu cầu rà chỉnh chi tiết đo trước khi đo, giảm số lượng lớn các động tác chuẩn bị khi đo. - Tùy theo số tọa độ của máy mà khả năng đo lường thông số của nó cũng càng tăng. Có thể có các máy đo 1, 2, 3, 4, 5 tọa độ. Số tọa độ của thiết bị càng nhiều thì thao tác đo càng đơn giản. Số tọa độ càng nhiều, số điểm đo càng nhiều thì việc xác định kết quả đo càng khó khăn. - Phần lớn các thiết bị đo tọa độ có trang bị sẵn các chương trình tính cho các yêu cầu đo thường gặp để giúp cho quá trình đo nhanh chóng. Ví dụ thiết bị QM Data được trang bị trên các máy đo tọa độ ... Độ chính xác của phương pháp đo phụ thuộc vào số điểm đo và cách phân bố các điểm đo trên chi tiết đo. 108
8.1.2 - Phương pháp đo 2 điểm. - Là phương pháp đo hai tiếp điểm mà khi đo các yếu tố đo của thiết bị đo tiếp xúc cùng lúc với bề mặt chi tiết đo ít nhất là trên 2 tiếp điểm. Trong đó, nhất thiết phải có 2 tiếp điểm nằm trên phương biến thiên của kích thước đo 0 - 0 0 0 M§ M§ C MC MC 0 0 Hình 8.2 - Trong 2 tiếp điểm, một gắn với yếu tố định chuẩn MC và một gắn với yếu tố đo MĐ. Yêu cầu MĐ // MC và cùng vuông góc với 0 - 0. áp lực đo có phương trùng với 0-0. Để chi tiết đo được ổn định, nâng cao độ chính xác, khi đo người ta cần chọn mặt chuẩn và mặt đo phù hợp với hình dáng bề mặt đo (mặt đo phải song song với mặt chuẩn và vuông góc với 0 - 0) sao cho chi tiết đo ổn định dưới tác dụng của áp lực đo. - Ngoài ra, để giảm ảnh hưởng của sai số chế tạo mặt chuẩn và mặt đo (MC không song song với MĐ) cần có thêm các tiếp điểm phụ C để làm ổn định thông số đo và thực hiện phương pháp đo so sánh với chi tiết mẫu có hình dạng gần giống với chi tiết đo. 8.1.3 - Phương pháp đo 3 điểm. - Là phương pháp đo mà khi đo các yếu tố đo của thiết bị đo tiếp xúc cùng lúc với bề mặt chi tiết đo ít nhất là 3 điểm. Trong đó, không tồn tại một cặp tiếp điểm nào nằm trên phương biến thiên của kích thước đo. * Cơ sơ của phương pháp: ∆h ∆h α α Hình 8.3 109
a) Từ một điểm I ngoài vòng tròn, quan sát vòng tròn dưới 2 tiếp điểm IA và IB hợp với nhau góc α. Khi R thay đổi thì tâm O của vòng tròn thay đổi trên phân giác Ix. Để nhận biết được sự thay đổi này, người ta có thể đặt điểm quan sát tại M hoặc N. Chuyển vị ở M hoặc N sẽ cho sự thay đổi của h. h 1 Với: R= ±1 . α Sin 2 Dấu ( + ) khi đặt điểm quan sát ở N (1). Dấu ( - ) khi đặt điểm quan sát ở M (2). Trong kỹ thuật bắt buộc phải tiến hành phép đo so sánh vì kích thước h không xác định được. ∆h 1 Do đó có: ∆R = ± 1 và R = R0 + ∆R α Sin 2 Trong đó: R0 là bán kính chi tiết mẫu dùng khi so sánh. Ứng với điều kiện (1) ta có sơ đồ đo a) và điều kiện (2) ta có sơ đồ đo b). Tỷ số truyền phụ của sơ đồ đo: 1 ∆h ±1 K= = Sin α ∆R 2 Với 450 ≤ α ≤ 1200 thì luôn có Ka ≥ 1, Kb ≥ 1. Nhận xét: * Sơ đồ a) dùng khi kiểm tra thu nhận, yêu cầu độ chính xác cao và kích thước không lớn lắm. * Sơ đồ b) dùng để kiểm tra các chi tiết đang gia công, các chi tiết khó tháo khác ra khỏi vị trí gia công hoặc vị trí lắp ráp, các chi tiết nặng. Dụng cụ đo được thiết kế dưới dạng tự định vị trên chi tiết. - Phương pháp đo 3 điểm đặc biệt ưu việt khi đáp ứng yêu cầu đo đường kính các mặt trụ, mặt cầu gián đoạn như: bánh răng, then hoa ... đặc biệt mặt đo bị gián đoạn hoặc có số cạnh lẻ. 8.2 - Các phương pháp đo góc 8.2.1 - Phương pháp đo trực tiếp kích thước góc. 110
Phương pháp đo này dựa trên cơ sở hệ tọa độ cực, trong đó, gốc tọa độ cực là tâm quay của yếu tố mang mặt đo, còn véc tơ gốc gắn với yếu tố mang mặt chuẩn. Tọa độ của mặt đo được chỉ ra trên băng chia độ góc gắn với yếu tố chuẩn. Tại vị trí O’ mặt đo trùng với mặt chuẩn, véc tơ Ox chỉ 0. Khi đo α là góc giữa AB và CD, đặt AB ≡ MC. Sau đó, xoay Ox ≡ CD vật chỉ thị sẽ chỉ cho trị số góc α trên băng chia M§ D C α 0 0 A B MC Hình 8.4 Đây là nguyên tắc cơ bản để thiết kế dụng cụ đo góc như: thước đo góc, thị kính đo góc, bàn xoay đo góc trong các thiết bị đo góc... Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào độ đồng tâm của bảng chia với tâm quay của mặt đo. Đây là điểm hạn chế cơ bản của phương pháp đo góc trực tiếp khi muốn đạt độ chính xác đo cao. Để đo góc có độ chính xác cao, người ta dùng thị kính đo góc gắn trên kính hiển vi dụng cụ hoặc các máy đo góc chuyên dùng. Th¦ íc tùc i ®o r tÕp Hình 8.5 8.2.2 - Phương pháp đo gián tiếp kích thước góc. - Phương pháp đo gián tiếp góc dựa trên cơ sở mối quan hệ lượng giác giữa các yếu tố cạnh và góc trong tam giác. Nhờ đó, có thể sử dụng những phương tiện đo chiều dài để đo góc có độ chính xác cao, ngay cả khi yếu tố góc được hình thành trong chi tiết rất khó đo. a) Đo góc bằng bi cầu hoặc con lăn. 111
α Hình 8.6 Sơ đồ đo mô tả mặt cắt của một lỗ côn hay rãnh côn. Trong tam giác O1IO2 có: O2 I α = arcsin O I . 1 d 2 − d1 Trong đó: O2I = . 2 d 2 − d1 O1O2 = h2 – h1 - . 2 1 Suy ra: α = arcsin 2 h2 − h1 − 1 . d 2 − d1 α Hình 8.7 Trong hình vẽ sau, có: L1 − L2 α = 2 arctg . 2H 112
b) Đo góc bằng kích thước góc Sin, Tang. Dựa trên quan hệ lượng giác trong tam giác: a a α = arcsin hoặc α = arctg L b Từ đó, thiết kế ra các dụng cụ đo chuyên dùng là thước sin, tang: - Trong thước Sin khoảng cách giữa 2 con lăn L không đổi, trong thước Tang khoảng cách b không đổi. Hình 8.8 Khi α thay đổi sẽ làm a thay đổi. Từ sự thay đổi đó của a xác định sự thay đổi của α. Phương pháp đo bằng thước sin, tang thường được dùng đo góc tại hiện trường, tại phân xưởng hoặc dùng tạo ra các góc chuẩn trong đồ gá đo lường hoặc đồ gá công nghệ 8.2.3 - Đo góc theo phương pháp tọa độ. - Khi có yêu cầu đo góc tạo bởi tâm 3 lỗ, dùng phương pháp đo tọa độ xác định được tọa độ O1, O2 , O3 và khoảng cách tâm a, b, c. góc α có thể được xác định bằng cách qua hệ thức hàm số cos hoặc sin trong tam giác: b2 + c2 − a2 α = arccos 2bc 02 b a α 01 c 03 Hình 8.9 113
Phương pháp này đặc biệt ưu việt khi kiểm tra vị trí tương quan giữa lỗ trên bàn máy, vỏ hộp với độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của phương pháp xác định O1, O2, O3. 8.3 - Các phương pháp đo sai số hình dáng bề mặt Trong quá trình gia công không chỉ có kích thước mà hình dạng và vị trí các bề mặt của chi tiết cũng bị sai lệch. Sai lệch hình dạng và vị trí các bề mặt ảnh hưởng rất lớn đến chức năng sử dụng của chi tiết máy và bộ phận máy. Vì vậy, yêu cầu đặt ra cần phải khảo sát và xác định một cách định tính , cũng như định lượng các thông số đó để chi tiết gia công đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. 8.3.1 - Phương pháp đo các thông số sai số hình dáng bề mặt - Nhóm các thông số quy định sai số hình dáng bề mặt và kí hiệu được chỉ dẫn trong bảng sau theo TCVN 10-85 ( ISO P1101 ). Lo¹isai KÝhi Öu Öch l Tªn sailÖc h Tr b¶n ªn Vi ¾t Õtt vÏ Sail ®é Öch ph¼ng kh«ng ®é ph¼ng EFE Sail Öch Sail ®é h¼ng kh«ng h¼ng Öch t ®é t EFL h× d¸ng nh bÒ Æt m Sail ®é r ®é Öch tô kh«ng r tô EFZ Sail ®é r ®é Öch tßn kh«ng r tßn EFK Sail pr i r tÕtdi däc Öch ofltªn i Ön EFP - Trong các sai lệch trên chú ý rằng thông số độ không trụ là chỉ tiêu đánh giá sai số mặt trụ một cách tổng quát nhất. Vì nó xác định các sai lệch theo phương vuông góc với trục, bao gồm: độ ôvan, độ đa cạnh; và xác định các sai lệch theo phương dọc trục như: độ côn, độ lồi, độ lõm, độ cong trục. Vì vậy, khi trình bày phương pháp đo cần tách các chỉ tiêu tổng hợp thành các chỉ tiêu riêng lẻ làm đối tượng đo. - Việc tách chỉ tiêu tổng hợp thành các chỉ tiêu thành phần sẽ gây khó khăn cho việc phân phối trị số dung sai tổng thành dung sai thành phần. Để đơn giản thì áp dụng phương pháp cân bằng tác dụng cho các thành phần. Tuy nhiên với những bài toán cụ thể thì căn cứ theo khả năng công nghệ yêu cầu để phân phối dung sai mà không áp dụng phương pháp cân bằng tác dụng. Ngoài ra việc xác định từng thông số đơn lẻ sẽ không tránh khỏi ảnh hưởng của các thông số khác có liên quan. Vì vậy, dung sai của thông số mà trong khi đo luôn luôn ảnh hưởng tới kết quả đo của các thông số khác, được quy định khắt khe nhất tức là có trị số nhỏ nhất. 114
Ví dụ: độ tròn là thông số ảnh hưởng tới kết quả đo của các thông số khác như độ côn, độ cong ... vì vậy khi phân bố dung sai bao giờ trị số của độ tròn cũng cần nhỏ hơn tới mức ảnh hưởng của nó tới kết quả đo các thông số còn lại có thể bỏ qua được. Khi kiểm tra có thể một trong các chỉ tiêu đo vượt trị số dung sai thành phần song nếu khi tính sai lệch tổng hợp không vượt quá dung sai cho chỉ tiêu tổng hợp thì sản phẩm vẫn xem là đạt yêu cầu. 8.3.1.1 - Phương pháp đo độ không tròn. - Sai lệch về độ tròn là khoảng cách lớn nhất ∆ từ các điểm thuộc prôfin thực đến đường tròn áp (đường tròn cận tiếp) Gọi : Ra là bán kính đường tròn áp. Rt là bán kính bề mặt thực được lấy cùng tâm với đường tròn áp. § ¦ êng r ¸p tßn Rmin Rma x m h BÒ Ætt ùc Hình 8.10 Khi đó sai lệch lớn nhất giữa hai đường tròn là: EFK =  Ra – Rt  max. +) Với chi tiết trục: Ra là bán kính đường tròn ngoại tiếp và cũng là bán kính lớn nhất của bề mặt thực Rt max. Khi đó trị số sai lệch độ tròn là EFK được xác định khi Rt = Rt max. +) Với chi tiết lỗ: Ra là bán kính đường tròn nội tiếp và cũng là bán kính bé nhất của bề mặt thực. Khi đó trị số sai lệch độ tròn EFK sẽ nhận được khi Rt = Rt max. Vậy ứng với cả 2 trường hợp trên có: EFK = Rmax – Rmin (4.1) BÒ Ætt ùc m h Rm ax in Rmax Rm Rmin Rm in Rma x ¸p n tß r êng §¦ Hình 8.11 115
Trên thực tế để xác định sai lệch về độ tròn, người ta cho chuyển đổi đo đứng yên còn chi tiết đo thì xoay toàn vòng. Khi chi tiết đo xoay đầu đo luôn luôn rà trên bề mặt chi tiết, vì vậy có thể dễ dàng xác định dmax và dmin . Khi đó, với chi tiết có số cạnh chẵn thì (4-1) có thể viết thành: EFK = d max d min − 2 Vậy thực tế xuất phát từ số cạnh méo mà có những phương pháp đo độ không tròn khác nhau: a) Khi số cạnh là chẵn: Có thể dùng sơ đồ đo độ không tròn theo phương pháp đo 2 tiếp điểm xác định dmax , dmin : EFK = d max − d min 2 T rong đó: dmax , dmin - lần lượt là trị số đo lớn nhất và nhỏ nhất trong các số đo. Hình 8.12 Về nguyên tắc, để xác định dmax , dmin cần phải đo liên tục trên toàn vòng chi tiết. Trong khi đo, chuyển đổi đo thường đứng yên, chi tiết xoay toàn vòng. Khi đó, việc xoay chi tiết liên tục, đầu đo luôn rà trên bề mặt chi tiết làm mòn đầu đo và mặt chuẩn đo. Trong thực tế, để tránh tổn hại dụng cụ đo và đo nhanh, người ta chấp nhận việc xác định gián đoạn các điểm đo như hình vẽ Khi tăng số điểm đo sẽ làm tăng độ tin cậy của phép đo làm kết quả đo càng chính xác, tuy nhiên việc tăng lên quá 3 điểm đo không làm độ tin cậy tăng lên đáng kể mà làm phức tạp hóa quá trình đo hoặc kết cấu các điểm theo dõi số liệu đo. Trong thực tế sơ đồ đo cơ bản dùng đo độ không tròn theo phương pháp 2 điểm được mô tả như hình vẽ. Ở đó chi tiết được định vị trên đồ gá là khối V chuyển đổi đo đứng yên còn chi tiết quay toàn vòng. Trong quá trình đo đầu đo luôn rà trên bề mặt chi tiết. Khi đó chuyển vị của chuyển đổi cho trị số xmax, xmin sau 1 vòng quay khi đó độ không tròn xác định theo công thức: xmax − xmin EFK = 2 116
X Hình 8.13 h1 h2 Hình 8.14 Trong kiểm tra tự động, để khỏi xoay chi tiết và tránh phải ghi nhận trị số chỉ thị, người ta tổ chức các điểm theo dõi kích thước theo sơ đồ như hình vẽ rồi đưa tín hiệu đo vào thiết bị trừ, kết quả sẽ chỉ cho ta ngay biên độ xmax - xmin. Ví dụ: Sử dụng sơ đồ đo kiểu khí nén như hình vẽ. Hai nhánh đo theo dõi 2 kích thước trên 2 phương vuông góc I – I và II – II. Áp đo trên 2 nhánh h 1 và h2 được đưa vào áp kế vi sai. Trị số chỉ thị trên áp kế cho ta trị số ovan hay 2 làn trị số độ tròn của chi tiết. b) Khi số cạnh là lẻ: Các sản phẩm sau mài vô tâm, sau nghiền hoặc do các biến dạng đàn hồi khi kẹp để gia công ... thường cho sản phẩm không tròn với số cạnh lẻ. Với chi tiết có số cạnh lẻ không dùng phương pháp đo 2 tiếp điểm, vì theo mọi phương kích thước đường kính d đều bằng nhau. Khi đó sử dụng sơ đồ đo dùng 3 tiếp điểm. Chi tiết đo được định tâm theo vòng tròn ngoại tiếp với mặt trụ ngoài và vòng nội tiếp với mặt trụ trong. Tùy theo yêu cầu về độ chính xác và số cạnh người ta có thể dùng các sơ đồ đo có chuẩn định vị khác nhau và bố trí của các chuyển đổi khác nhau, sao cho có được hệ số phản ánh tương đối đơn giản. Thực tế sơ đồ đo 3 tiếp điểm dạng đối xứng như hình vẽ. Chi tiết được định vị 4 bậc tự do trên 2 khối chữ V ngắn và 1 bậc tịnh tiến dọc trục. Đồng hồ đo đặt đối xứng với chuẩn 117
đo là khối V. Xoay một vòng chi tiết xác định được giá trị trên đồng hồ là x max và xmin . Khi đó độ không tròn xác định: EFK = x max − xmin k trong đó: k - là hệ số phản ánh độ méo phụ thuộc vào góc của chuẩn định vị là khối V. 1 ±1 k = sin α 2 Dấu (+) lấy khi sơ đồ đo có 3 tiếp điểm không cùng phía. Dấu (-) lấy khi sơ đồ đo có 3 tiếp điểm cùng phía. α là góc của khối V được chọn theo số cạnh méo n 0 α =180 − 360 0 n X α Hình 8.15 8.3.1.2 - Phương pháp đo độ không trụ - Độ không trụ là sai lệch lớn nhất từ các điểm thuộc bề mặt thực đến bề mặt trụ cận tiếp trong giới hạn chuẩn L - Sai lệch về độ trụ là chỉ tiêu đánh giá tổng hợp bao gồm các sai lệch trên mặt cắt ngang (độ không tròn) và trên mặt cắt dọc 118
Sail Öch tô ®é r Sail Öch ofldäc pr i Sail Öch tßn ®é r pr i hùc oflt Sai § ¦ êng r ¸p tßn l Öch tæng hîp m h BÒ Ætt ùc M Ættô hùc r t pr i ofl¸p M Ættô r ¸p M Ættô i r néitÕp Sai Rmin Rm l Öch ax thµnh phÇn § é c«n § é nh h¾t ph× t § é cong r tôc § é kh«ng r tßn ∆ = d1 2 d ∆ = dm ax m i d n ∆ = R m ax m i R n Hình 8.16 - Từ định nghĩa rút ra công thức tổng quát tính độ trụ như sau: EFZ = D max − Dmin 2 trong đó: - Dmax: đường kính mặt trụ ngoại tiếp ( trụ áp ). - Dmin: đường kính mặt trụ nội tiếp với bề mặt thực - đồng tâm với trụ áp. d2 1 d ∆c = 2 Hình 8.17 - Vì sai lệch độ không trụ là sai lệch tổng hợp do đó phương pháp để kiểm tra độ không trụ là đo các sai lệch thành phần, bao gồm: độ côn, độ phình, độ thắt và độ cong trục. a) Phương pháp đo độ côn: - Với các chi tiết cơ khí độ côn được cho theo sai lệch đường kính đo trên 2 tiết diện được gọi là độ côn tuyệt đối. Độ côn tuyệt đối bằng hiệu 2 đường kính đo được. - Độ côn tương đối được tính bằng độ côn tuyệt đối trên chiều dài chuẩn kiểm tra L. Trị số L được chọn theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Nếu chiều dài chuẩn L được quy định thì trị số độ côn được cho thành độ côn tuyệt đối. 119
- Với độ côn tuyệt đối việc kiểm tra, ghi nhận kết quả đo và phân định chất lượng sản phẩm sẽ đơn giản và dễ dàng hơn. Hình 8.18 Để xác định độ côn ta dùng sơ đồ như hình vẽ. Sau khi đo d1 ở đầu A xác định giá trị x1, đảo đầu B sang A đo d2 xác định giá trị x2. Khi đó sẽ loại trừ được ảnh hưởng của sai số chuẩn. Sai lệch chỉ thị giữa 2 lần đo là S. Độ côn đo được sẽ phụ thuộc vào S và dạng của chuẩn đo. Độ côn xác định theo phương pháp đo 2 tiếp điểm được sử dụng phổ biến vì đơn giản, thao tác thuận tiện đặc biệt trong khi đang gia công người thợ có thể dùng phương pháp đo này với dụng cụ cầm tay tự định vị trên chi tiết. Tuy nhiên, đo độ côn theo phương pháp này cho năng suất thấp, chỉ thích hợp khi kiểm tra số lượng sản phẩm không lớn lắm. Để khắc phục có thể sử dụng sơ đồ đo vi sai hoặc dùng dụng cụ đo dạng tự chọn chuẩn. Khi đó, có thể đọc trực tiếp trị số độ côn trên dụng cụ đo. Đặc biệt khi dùng sơ đồ đo vi sai, việc gá đặt chi tiết rất thuận tiện vì sẽ không có sai số chuẩn. Thường áp dụng để kiểm tra tự động độ côn trong khi gia công hoặc kiểm tra chất lượng sản phẩm loạt lớn. 120
I II I II L L Thi hÞ ÕtbÞchØt ki visai Óu Hình 8.19 b) Phương pháp đo độ thay đổi đường kính dọc trục ( độ phình, thắt) Chi tiết có đường kính thay đổi theo phương dọc trục sẽ làm cho đường sinh của chi tiết không thẳng. Độ biến thiên của đường kính ∆ d = xmax - xmin , độ không thẳng đường sinh sẽ là: xmax − xmin ∆ ts = 2 Để xác định độ phình thắt ta sử dụng sơ đồ đo đường kính. Việc đo được tiến hành trên suốt chiều dài của đường kính để tìm được dmax và dmin Hình 8.20 121
Tuy nhiên độ phình thắt phụ thuộc rất nhiều phương pháp công nghệ cũng như trang bị gia công. Thường có thể xác định được quy luật thay đổi của độ phình thắt do đó để đơn giản cho quá trình đo, ta biến việc đo liên tục trên suốt chiều dài chi tiết thành việc đo đường kính d tại các điểm dự đoán trên cùng một mặt phẳng qua trục. Khi số điểm đo tăng lên, chỉ tiêu độ phình thắt với tần số cao sẽ gần với chỉ tiêu sai số profil trên tiết diện dọc trục.Trong đó sai số profil sẽ được tính bằng nửa độ biến thiên đường kính trên tiết diện dọc trục. c) Phương pháp đo độ cong trục Việc đo độ cong trục bản chất là đi xác định độ đối xứng của các điểm trên bề mặt thực quanh tâm lý tưởng tạo bởi đường nối tâm của 2 tiết diện cách nhau một chiều dài chuẩn để kiểm tra. Thông thường độ cong trục sẽ lớn nhất tại điểm giữa chiều dài chi tiết. Khi đó, đầu đo của chuyển đổi cần đặt ở nơi có thể phát hiện ra độ cong trục lớn nhất. Để đơn giản ảnh hưởng của các sai số phụ khác đầu đo càng được đặt trên mặt nào đó có độ tròn và độ nhẵn cao hơn. Sơ đồ đo độ cong trục như hình vẽ: Hình 8.20 +) Trường hợp a): chi tiết đặt trên mặt chuẩn phẳng khi đó. ∆cg = xmax- xmin trong đó: xmax, xmin là giá trị chuyển vị lớn nhất của chuyển đổi đo sau 1 vòng quay của chi tiết. +) Trường hợp b): chi tiết đặt trên 2 khối V. ∆cg = x max − xmin . 2 +) Trường hợp c) : chi tiết gá trên 2 mũi tâm. ∆cg = x max − xmin . 2 8.3.1.3 - Phương pháp đo độ không thẳng 122
- Độ không thẳng là sai lệch lớn nhất giữa đường thẳng thực và đường thẳng cận tiếp (áp) trong giới hạn phần chuẩn L. § ¦ êng ¸p X1 § ¦ êng hùc t X2 A B § ¦ êng ý huyÕt lt ( ¦ êng" 0 ) ® " MC Hình 8.21 - Để đo độ không thẳng của đường thẳng thực trên đoạn AB, đặt chi tiết lên gá điều chỉnh như hình vẽ. Đầu tiên điều chỉnh cho AB // MC bằng cách điều chỉnh cho X A = XB, sau đó dịch đồng hồ từ A đến B. Khi đó độ không phẳng của đường thực: EFL = Xmax - Xmin Xmax , Xmin - giá trị lớn nhất và nhỏ nhất khi đầu đo rà từ A đến B Với các chi tiết không lớn lắm, người ta gá nó lên bàn điều chỉnh được. Với chiều dài chuẩn kiểm tra là AB, người ta điều chỉnh sao cho AB // phương trượt chuẩn ĐC là phương trượt của băng máy đo có mang chuyển đổi. Để nâng cao độ chính xác dẫn trượt và giảm ma sát trong chuyển động đo, trong nhiều máy người ta sử dụng dẫn trượt trong đệm khí hoặc dầu. Với các chi tiết nặng như băng trượt của máy, việc đặt chi tiết lên các cơ cấu điều chỉnh là rất khó khăn, nhiều khi không thể thực hiện được. Để đo được độ thẳng có thể tiến hành bằng cách lắp ráp hệ thống đo sao cho có thể điều chỉnh phương bằng trượt chuẩn cho ĐC // AB đã đặt cố định Với các chi tiết dẫn hướng lớn như băng máy công cụ, băng máy đo ...người ta còn dùng thêm ống nhòm tự chuẩn để đo độ thẳng. 8.3.1.3 - Phương pháp đo độ không phẳng: Sai lệch về độ phẳng là khoảng cách lớn nhất từ các chuẩn thuộc bề mặt thực đến bề mặt cận tiếp đo theo phương pháp tuyến với bề mặt cận tiếp trong giới hạn phần chuẩn. Để đo độ phẳng phải dịch chuyển chuyển đổi đo theo mặt phẳng chuẩn song song với bề mặt cận tiếp, còn chuyển vị của đầu đo dịch chuyển theo phương pháp tuyến với mặt cận tiếp. 123
Khi đo độ không phẳng của bề mặt chi tiết, gá đặt chi tiết như hình vẽ. Việc điều chỉnh được tiến hành trên 3 điểm xa nhất trên bề mặt đo, sao cho số đo ở các điểm đó là bằng nhau: x1 = x2 = x3. khi đó sẽ đảm bảo mặt áp song song với mặt phẳng chuẩn. 1 2 B MC A 3 Ph¦ ¬ng a vÕtgi c«ng I II II I II I I II I II II I Hình 8.22 Việc đo độ không phẳng được thực hiện tùy theo đặc điểm của bề mặt đo. Nếu bề mặt đo có các vết gia công sắp xếp có quy luật thì chỉ cần rà đầu đo theo 2 hoặc 3 tuyến rà. Nếu bề mặt gia công có vết rối hoặc không có quy luật thì số tuyến rà phải tăng lên ( số tuyến rà như hình vẽ ). Độ không phẳng của bề mặt được tính bằng sai lệch lớn nhất giữa các giá trị đo khi rà trên các tuyến: EFE = xmax- xmin xmax ,xmin là giá trị chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất khi rà đầu đo trên khắp bề mặt đo. 8.3.2 - Phương pháp đo thông số sai số vị trí tương đối Nhóm các thông số quy định sai số về vị trí tương đối và ký hiệu được chỉ dẫn trong bảng sau theo TCVN 10-85 (ISO11101) 124
Sai lệch về vị trí tương quan là sai lệch về vị trí giữa các bề mặt thực và vị trí danh nghĩa của nó. + Vị trí danh nghĩa là vị trí được xác định bởi kích thước thẳng hoặc góc danh nghĩa giữa yếu tố được xét và yếu tố chuẩn. + Trong kỹ thuật đo khi xác định kích thước danh nghĩa của bề mặt phẳng thì kích thước tọa độ được đo trực tiếp từ mặt phẳng ấy. Còn đối với bề mặt trụ, côn và các bề mặt tròn xoay khác ... thì kích thước tọa độ thường được cho từ đường tâm hoặc từ mặt phẳng đối xứng của chúng. 8.3.2.1 - Phương pháp đo độ không song song Độ không song song được định nghĩa là sai lệch khoảng cách lớn nhất giữa hai yếu tố (đường hay mặt) đo trên chiều dài chuẩn kiểm tra. Sai lệch độ song song giữa các mặt phẳng, sai lệch tổng của độ song song và độ phẳng, mặt phẳng với đường tâm lỗ, tâm trục hoặc giữa các đường với nhau được đo theo phương pháp rà hoặc đo điểm trên chiều dài chuẩn đã được quy định trước. Độ không song song ghi trong chỉ tiêu kỹ thuật được cho có thứ nguyên độ dài là mm/mm chiều dài chuẩn. Thường có thể dùng các dụng cụ đo độ dài vạn năng để đo. Khi đo, dụng cụ đo được dẫn trượt theo yếu tố chuẩn, đầu đo rà trên yếu tố đo. Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào độ chính xác dẫn trượt chuẩn. Khi đo độ song song cho phép trên từng chiều dài chuẩn, ở các mặt đo lớn, người ta có thể chuyển nó sang dạng tang góc nghiêng giữa hai mặt. Khi đó có thể sử dụng các dụng cụ đo chuyên dùng như: nivô kỹ thuật, nivô đo góc nhỏ ... nhằm đánh giá độ song song qua góc nghiêng giữa hai mặt. Một số ví dụ mô tả các phương pháp đo độ không song song giữa các bề mặt 125
Hình 8.23 * Hình a) - với một chi tiết hộp, ta cần xác định độ không song song của hai mặt 1 và 3 với lỗ 2. Trong trường hợp lỗ 2 nhỏ, không thể đưa dụng cụ đo rà vào trong lỗ, khi đó ta biến tâm lỗ thành tâm trục bằng cách lồng một trục chuẩn vào lỗ 2. Các vít điều chỉnh 4 có tác dụng để điều chỉnh cho 2 song song với mặt trượt chuẩn. Khi đó, sai lệch lớn nhất sau mỗi tuyến rà cho ta độ không song song của mặt kiểm tra (mặt 1 và 3) so với mặt chuẩn và đó cũng chính là độ không song song so với lỗ 2. * Hình b) - đo độ không song song của đường tâm lỗ với mặt đáy. Khi lỗ chi tiết khá lớn, việc dùng trục chuẩn sẽ gây ra khó khăn. Khi đó thường chế tạo thêm một bạc lót có đường kính trong phù hợp với trục phổ thông, đường kính ngoài được chế tạo sao cho khi thực hiện mối lắp với lỗ cho ta khe hở lắp ghép nhỏ, không gây ra sai số đo đáng kể. * Hình c, d) - để kiểm tra độ song song của rãnh then hoa, then hoa so với đường tâm trục. Chi tiết được định vị bằng cổ trục đặt trên hai khối V. Đầu đo của chỉ thị được đặt vào đỉnh hoặc chân hoặc mặt bên của rãnh then tại vị trí I sau đó di chuyển sang vị trí II theo chiều dài chuẩn quy định. Sai lệch về độ song song của rãnh then so với đường tâm trục dược đánh giá bởi sai lệch của chỉ thị đo. So đồ này cũng có thể kiểm tra sai lệch giữa đỉnh và chân của then hoa. * Hình vẽ trên là sơ đồ đo độ không song song của vai trục với mặt đầu. 126
Hình 8.24 Sơ đồ a) sử dụng dụng cụ đo cầm tay hoặc đo trên các đồ gá mềm. Sơ đồ b) là phương án đo tốt, ổn định, áp dụng cho việc đo độ không song song của các mặt có diện tích nhỏ, độ phẳng cao. Sơ đồ c) là phương án tương tự như phương án a) dùng cho gá đo để bàn có điểm chuẩn đo cố định, dùng đo các mặt có độ phẳng cao. 4.2.2 – Phương pháp đo độ không vuông góc - Độ không vuông góc được định nghĩa là sai lệch góc giữa hai yếu tố (đường thẳng hay mặt phẳng) so với góc vuông. Độ không vuông góc giữa các mặt, giữa đường và mặt, giữa các đường với nhau được xác định bằng đồng hồ hoặc Kalip chuyên dùng và thường được đo bằng phương pháp rà. Khi đo, chuyển động rà trượt phải luôn luôn vuông góc với mặt chuẩn. Độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc rất lớn vào độ vuông góc của chuyển động rà với mặt chuẩn. Một số ví dụ về các phương pháp đo độ không vuông góc: * Sơ đồ đồ kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu của lỗ bằng Kalip chuyên dùng. Đồng hồ 2 được lắp sao cho giá của nó ôm vào trục tâm 1 và đầu đo của đồng hồ tỳ vào mặt đầu. Đầu kia của trục tâm tỳ vào ke gá 3. Sau khi quay trục tâm đi 1 vòng, dựa vào sự thay đổi của chỉ thị đo ta xác định được độ không vuông góc. 127