1
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
ĐI HC ĐÀ NNG
---
---
LÊ MINH SƠN
THIT K, CH TO Đ GÁ VÀ KIM TRA,
T ĐNG PHÂN LOI THEO NHÓM
CHI TIT TR TRƠN
Chuyên ngành: Công ngh ch to máy
Mã s: 60.52.04
TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT
Đà Nng - Năm 2011
2
Công trình ñưc hoàn thành ti
ĐI HC ĐÀ NNG
Ngưi hưng dn khoa hc: TS PHM ĐĂNG PHƯC
Phn bin 1: TS. ĐINH MINH DIM
Phn bin 2: PGS.TS. TĂNG HUY
Lun văn s ñưc bo v trưc Hi ñng chm lun văn tt nghip
Thc sĩ K thut hp ti Đi hc Đà Nng vào ngày 27 tháng 08 năm
2011.
Có th tìm hiu lun văn ti:
- Trung tâm Thông tin - Hc liu, Đi hc Đà Nng.
- Trung tâm Hc liu, Đi hc Đà Nng.
1
M ĐU
1. Tính cp thit ca ñ tài
Trong lĩnh vc ch to máy, dng sn xut hàng lot, ñ ñm
bo ñ chính xác cao c!a các mi l"p ghép c#n phi gia công các chi
tit chính xác. Như vy, ñòi h$i qui trình công ngh ph%c tp, thưng
mt nhi&u thi gian và giá thành sn ph'm cao. Vì vy, b(ng phương
pháp l"p chn, cho phép m rng trưng dung sai c!a các chi tit l"p,
sau khi gia công tin hành phân loi theo t*ng nhóm, các chi tit
trong nhóm tương %ng ñưc l"p vi nhau theo ch ñ l"p ln hoàn
toàn mà vn ñm bo ñưc ñ chính xác mi l"p theo yêu c#u. Tuy
nhiên, phương pháp này mt nhi&u công s%c ñ ño kim, phân loi.
Xut phát t* thc trng sn xut nưc ta là ph#n ln còn s+
d,ng phương pháp ño kim th! công, m%c ñ t ñng hóa chưa cao
nên thưng tn nhi&u thi gian, vic ño kim có th thiu chính xác
do các yu t ch! quan. K th*a nh-ng công trình nghiên c%u ñi
trưc. Vi ý tư ng s+ d,ng các d,ng c, ño là ñng h so ñin t+
chuyn ñ.i tín hiu tương t (Analog) sang tín hiu s (Digital), kt
hp mch ñi&u khin chuyn ñ.i các thông s ño thành các tín hiu
phn hi ñi&u khin t ñng cơ cu chp hành phân loi chi tit,
nh(m nâng cao ñ chính xác và tính t ñng trong kim tra phân loi
các chi tit cũng như qun lý các d- liu trong quá trình sn xut. Đ&
tài: Thit k, ch to ñ gá và kim tra, t ñng phân loi theo
nhóm chi tit tr trơn nh(m tăng năng sut và ñ chính xác kim tra.
2. Mc ñích nghiên cu
Thit k, ch to ñ gá kim tra t ñng phân loi theo nhóm chi
tit dng hình tr, trơn dùng trong l"p chn giúp cho vic giám sát và
phân nhóm kích thưc chi tit nhanh và chính xác hơn.
2
3. Đi tư ng và phm vi nghiên cu
Nghiên c%u ñ gá kim tra, cp phôi t ñng cho chi tit tr, trơn
có ñ chính xác 0.01mm.
Phm vi nghiên c%u:
- Nghiên c%u lý thuyt k thut ño và kim tra t ñng trong ch
to máy.
- Nghiên c%u cơ s lý thuyt ñ gá và cp phôi t ñng trong lĩnh
vc cơ khí.
- Xây dng nguyên lý, mô hình và thit k cơ khí các cơ cu cp
phôi, ño kim và phân loi, phân nhóm chi tit.
- Thit k ñi&u khin các cơ cu công tác.
- Lp trình thông qua máy tính giám sát kim tra, phân loi chi
tit.
- Ch to, l"p ráp, kim tra và vn hành.
4. Phương pháp nghiên cu
Đ& tài kt hp gi-a nghiên c%u lý thuyt và thc nghim; lp trình
ñi&u khin nh(m t ñng hóa công ñon ño kim, phân loi trong quá
trình sn xut.
5. Ý nghĩa khoa h#c và th$c ti%n ca ñ tài
- Ch to ñ gá kim tra, t ñng phân loi theo nhóm chi tit
hình tr, trơn, làm mô hình ging dy.
- M rng %ng d,ng cho các chi tit khác.
- Kt hp máy tính qun lý s liu ño ñưc ñ giám sát sai s gia
công, t* ñó ñi&u ch0nh qui trình gia công.
- Thit k b phn ñ1nh hưng chi tit sau khi phân loi ñ ñóng
gói ho2c chuyn ñn dây chuy&n l"p ráp t ñng.
3
6. Cu trúc lu&n văn
Ngoài ph#n m ñ#u và kt lun, lun văn gm 4 chương:
Chương 1 T.ng quan v& ño lưng, kim tra và phương pháp l"p
chn trong ngành ch to máy.
Chương 2 T ñng hoá quá trình cp phôi, kim tra và phân loi.
Chương 3 Thit k, ch to ñ gá t ñng kim tra kích thưc
chi tit hình tr, trơn.
Chương 4 Thit k mô ñun ñi&u khin t ñng.
CHƯƠNG 1
T(NG QUAN V) ĐO LƯ*NG, KIM TRA VÀ PHƯƠNG
PHÁP LP CHN TRONG NGÀNH CH TO MÁY
1.1. T+ng quan v ño lư,ng, ki-m tra trong ch to máy
1.1.1. Vai trò, v trí ca ño lưng
Đo lưng là vic ñ1nh lưng ñ ln c!a ñi tưng ño. Đó là
vic thit lp quan h gi-a ñi lưng c#n ño và ñi lưng có cùng
tính cht vt lý ñưc qui ñ1nh dùng làm ñơn v1 ño.
Phân loi:
- Da vào quan h gi-a ñ#u ño và chi tit ño:
+ Phương pháp ño tip xúc.
+ Phương pháp ño không tip xúc.
- Da vào quan h gi-a giá tr1 ch0 th1 trên d,ng c, ño và giá tr1
c!a ñi lưng ño:
+ Phương pháp ño tuyt ñi.
+ Phương pháp ño so sánh.
- Da vào quan h gi-a ñi lưng c#n ño và ñi lưng ñưc ño:
+ Phương pháp ño trc tip.
+ Phương pháp ño gián tip.
4
1.1.2. Kim tra
Kim tra là vic xem xét cht lưng thc c!a ñi tưng có n(m
trong gii hn cho phép ñã ñưc qui ñ1nh hay không.
Phân loi.
- Căn c% m,c ñích s+ d,ng c!a yu t c#n kim tra:
+ Kim tra thu nhn.
+ Kim tra trong khi gia công.
- Căn c% vào ñ ph%c tp c!a thông s ño:
+ Kim tra yu t.
+ Kim tra t.ng hp.
1.1.3. Các nguyên tc cơ bn trong ño kim
- Nguyên t"c ABBE.
Khi kích thưc ño và kích thưc mu n(m trên mt ñưng th3ng
thì kt qu ño ñt ñ chính xác cao nht.
Hình 1.1 Sơ ñ ño theo nguyên t"c ABBE
Sai s ño không theo nguyên t"c ABBE:
(1-1)
Sai s ño theo nguyên t"c ABBE:
(1-2)
L
4α
4
L
S
4
1
4α
δ
S
Kích thưc mu
Kích thưc ño
2
5
- Nguyên t"c xích kích thưc ng"n nht.
Khi kích thưc ng"n nht thì kt qu ño ñt ñ chính xác cao nht.
Đi&u này ñng nghĩa vi trang thit b1 ño càng ñơn gin, ít khâu khp
thì ñ chính xác ño càng cao. Như vy. sơ ñ ño càng ñơn gin, càng
ít thông s, mi quan h không ph%c tp thì kt qu ño càng chính
xác.
Hình 1.2 Sơ ñ ño theo nguyên t"c xích kích thưc ng"n nht
- Nguyên t"c chu'n thng nht.
Khi kim tra, nu chn chu'n kim tra trùng vi chu'n thit k và
chu'n công ngh thì kt qu kim tra ñt ñ chính xác cao nht.
- Nguyên t"c kinh t.
Nguyên t"c này ñm bo ñ chính xác ño trong ñi&u kin giá
thành khâu do thp nht. Đi&u này có liên quan ñn:
+ Giá thành thit b1 ño, tu.i b&n thit b1 do.
+ S lưng sn ph'm.
+ Năng sut ño.
+ Yêu c#u trình ñ ngưi s+ d,ng và s+a ch-a.
+ Kh năng chuyên môn hoá, t ñng hoá khâu ño, kim.
+ Kh năng li d,ng các thit b1 ño ph. thông, thit b1 ño sn có
ho2c các thit b1 gá l"p ño lưng t trang b1 ñưc.
1.2. Sai s ño
1.2.1. Khái nim v sai s ño
S sai khác gi-a kt qu ño nhn ñưc t* thông s hin th1 trên
ñng h ño vi giá tr1 tr1 thc ñưc gi là sai s ño. Theo [10] ta có:
L1
L0
L2
6
4x = x - Q (1-3)
Trong ñó: 4x Sai s ño.
x Giá tr1 c#n ño.
Q Giá tr1 thc c!a ñi lưng ño trên d,ng c,ño.
4x càng bé thì ñ chính xác c!a phương pháp ño càng cao. Vì
vy, cht lưng và ñ tin cy ñưc nâng cao.
1.2.2. Phân loi sai s
- Theo cách th hin b(ng s:
+ Sai s tuyt ñi: 4x = x - Q (1-4)
+ Sai s tương ñi: ε = (1-5)
- Theo nguyên nhân gây ra sai s:
+ Sai s phương pháp: sai s do phương pháp ño chưa chu'n xác.
+ Sai s thit b1 ño: Sai s do ch to, thao tác s+ d,ng chưa ñúng
+ Sai s ch! quan: Sai s xut phát t* ngưi kim tra.
+ Sai s t* bên ngoài: Nhit ñ, áp sut..
- Theo qui lut xut hin.
+ Sai s ngu nhiên.
+ Sai s h thng.
1.2.3. Phương pháp ño kích thưc thng
- Phương pháp ño mt tip ñim_ Phương pháp ño to ñ. Là
phương pháp ño ly thông s ño qua ñ#u ño tip xúc vi b& m2t c#n
ño ti mt ñim tip xúc. Kích tưc ño ñưc xác ñ1nh t* to ñ các
ñim tip xúc khi ño.
- Phương pháp ño hai tip ñim. Là phương pháp ño ñưc thc
hin da trên vic so sánh giá tr1 ño c!a hai tip ñim trên mt ñưng
th3ng c!a b& m2t c#n ño.
7
ab
3
2
13
2
1


α
B
D
C
E
A
1
2
3
Hình 1.3 Sơ ñ ño hai tip ñim
Đ gim sai s ño, ta có th dùng ñim tỳ ph, ñ xác lp v1 trí
dùng làm chu'n ño b& m2t chi tit.
Hình 1.4 Sơ ñ ño hai tip ñim dùng chu'n tỳ ph,
- Phương pháp ño ba tip ñim. Là phương pháp ño ñưc thc
hin da trên vic so sánh giá tr1 ño c!a ba tip ñim trên mt b& m2t
ño, trong ñó hai tip ñim v*a dùng làm chu'n ño và làm chu'n ñ1nh
v1 cho ñ#u ño còn li.
Hình 1.5 Sơ ñ ño ba tip ñim
T0 s truy&n ph, c!a sơ ñ ño: (1-14)
Hình 1.6 Sơ ñ các phương án ño ba tip ñim
Kích thưc chi tit ño: Φ = Φ
0
+ 2 (1-15)










1
2
sin
1±
=
∆
∆
=
α
R
h
k
k
h
∆
8
1.2.4. Đ chính xác ca phương pháp ño
Đ chính xác ph, thuc vào sai s ñưc xác lp ban ñ#u cho phép
ño. T* ñó la chn d,ng c, ño vi sai s ño phù hp. Tuy nhiên,
d,ng c, ño dù có chính xác ñn ñâu, mà phương pháp ño không ñúng
có gia s ln cũng làm sai lêch kt qu ño.
1.3. Phương pháp l.p ch#n
Phương pháp l"p chn cho phép m rng trưng dung sai ch to
c!a các chi tit l"p. Sau ñó, da vào kích thưc c!a chúng ñ chn
l"p, sao cho ñt ñưc yêu c#u c!a khâu khép kín.
L"p chn có th tin hành theo hai phương pháp:
- Chn l"p t*ng bưc.
Theo phương pháp này, ñ#u tiên ta ño kích thưc c!a mt chi tit
ri căn c% vào yêu c#u c!a mi l"p ñ xác ñ1nh kích thưc c!a chi tit
c#n l"p vi nó. T* ñây, ta chn kích thưc l"p phù hp vi kích
thưc ñã xác ñ1nh trên.
- Chn l"p theo nhóm.
Trong quá trình l"p ráp, ta tin hành phân nhóm các chi tit l"p,
sau ñy thc hin quá trình l"p các chi tit theo nhóm tương %ng mà
không làm thay ñ.i thông s k thut c!a mi l"p. Như vy trong
t*ng nhóm, vic l"p ráp ñưc thc hin theo phương pháp l"p ln
hoàn toàn.
CHƯƠNG 2
T ĐNG HOÁ QUÁ TRÌNH C/P PHÔI, KIM TRA
VÀ PHÂN LOI
2.1. T$ ñ0ng hóa quá trình cp phôi
Qui trình cp, vn chuyn, kim tra, phân loi và lưu gi- phôi ph,
thuc vào qui mô sn xut, m%c ñ t ñng hóa và yêu c#u v& ñ
chính xác c!a quá trình gia công c, th. Đm bo k1p thi và tin cy.