Biên soạn bài tập về thiết kế và chế tạo đồ gá cho máy CMM với thiết bị đo lường chính xác

Chuyên khảo phân tích Biên soạn bài tập tài liệu chuyên khảo các thiết bị đo lường có độ chính xác cao thiết kế và chế, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu

• Tác giả: Trần Quốc Khánh
• Người hướng dẫn: GVC. TS Đặng Minh Phụng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Biên Soạn Bài Tập, Tài Liệu Chuyên Khảo Các Thiết Bị Đo Lường Có Độ Chính Xác Cao, Thiết Kế Và Chế Tạo Đồ Gá Đo Cho Máy CMM
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế và chế tạo đồ gá

Thiết kế và chế tạo đồ gá cho máy CMM là một quá trình quan trọng trong ngành công nghệ chế tạo máy. Đồ gá không chỉ giúp định vị chính xác chi tiết cần đo mà còn đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình đo lường. Việc sử dụng thiết bị đo lường chính xác cao là cần thiết để đạt được kết quả đo lường đáng tin cậy. Đồ gá cho máy CMM cần được thiết kế sao cho phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn đo lường hiện hành. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ đo lường hiện đại vào thiết kế đồ gá sẽ nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình sản xuất.

1.1. Ý nghĩa của đồ gá trong đo lường

Đồ gá đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác của các phép đo. Nó giúp cố định chi tiết trong quá trình đo, giảm thiểu sai số do sự dịch chuyển của chi tiết. Việc thiết kế đồ gá cần phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo rằng nó có thể chịu được các lực tác động trong quá trình đo mà không làm thay đổi hình dạng của chi tiết. Sử dụng đồ gá máy CMM giúp tăng cường khả năng đo lường và giảm thiểu thời gian thực hiện phép đo. Theo một nghiên cứu, việc sử dụng đồ gá đúng cách có thể cải thiện độ chính xác của phép đo lên đến 30%.

II. Quy trình thiết kế đồ gá cho máy CMM

Quy trình thiết kế đồ gá cho máy CMM bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, cần xác định yêu cầu kỹ thuật và thông số kỹ thuật của chi tiết cần đo. Sau đó, tiến hành phân tích và lựa chọn phương pháp đo phù hợp. Việc lựa chọn thiết bị đo lường cũng rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo. Tiếp theo, thiết kế đồ gá cần được thực hiện bằng phần mềm CAD để đảm bảo tính chính xác và khả năng lắp ráp. Cuối cùng, quá trình chế tạo đồ gá cần được thực hiện với các công nghệ gia công hiện đại để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.1. Các yếu tố cần xem xét trong thiết kế

Trong thiết kế đồ gá, cần xem xét nhiều yếu tố như vật liệu, hình dạng, và kích thước của đồ gá. Vật liệu cần phải có độ bền cao và khả năng chống mài mòn tốt. Hình dạng của đồ gá cần phải phù hợp với hình dạng của chi tiết cần đo để đảm bảo độ chính xác. Kích thước của đồ gá cũng cần được tính toán kỹ lưỡng để phù hợp với không gian làm việc của máy CMM. Việc áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế đồ gá sẽ giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình đo lường.

III. Ứng dụng của đồ gá trong đo lường

Đồ gá được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đo lường khác nhau. Trong ngành công nghiệp chế tạo, đồ gá giúp tăng cường độ chính xác và hiệu quả trong quá trình sản xuất. Việc sử dụng đồ gá đo lường cho máy CMM cho phép thực hiện các phép đo phức tạp một cách nhanh chóng và chính xác. Ngoài ra, đồ gá còn giúp giảm thiểu sai số do sự dịch chuyển của chi tiết trong quá trình đo. Theo một nghiên cứu, việc sử dụng đồ gá có thể giảm thiểu sai số đo lường lên đến 20%. Điều này cho thấy tầm quan trọng của đồ gá trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.1. Lợi ích của việc sử dụng đồ gá

Việc sử dụng đồ gá trong đo lường mang lại nhiều lợi ích. Đầu tiên, nó giúp tăng cường độ chính xác của phép đo, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Thứ hai, đồ gá giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình đo lường, vì chi tiết được cố định một cách chính xác. Cuối cùng, việc sử dụng đồ gá còn giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất, đảm bảo rằng các phép đo được thực hiện một cách nhất quán và đáng tin cậy. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ chính xác cao như hàng không, ô tô và điện tử.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. Lý do chọn đề tài. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đề tài. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN. Tên môn học: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ HIỆN ĐẠI. Tên tiếng anh: MODERN MECHANICAL MEASUREMENT METHODS. Giảng viên phụ trách học phần.

Điều kiện tham gia học phần. Mô tả học phần. Chuẩn đầu ra môn học (CLOs). Phương pháp giảng dạy.

Đánh giá sinh viên. Đề cương môn học. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG HIỆN ĐẠI VÀ HỆ THỐNG GD&T. Các khái niệm đo lường cơ khí hiện đại.

Độ chính xác trong quá trình gia công. Đo kiểm trực tiếp. Đo kiểm gián tiếp. Đo kiểm phân tích.

Đo lường hiện đại. Các phương pháp đo lường đo kiểm hiện đại. Phương pháp đo lường không tiếp xúc. Phương pháp đo chạm tiếp xúc.

Sự khác nhau của phương pháp đo lường hiện đại và truyền thống. Về độ chính xác trong đo lường. Độ nhanh chóng. Sự linh hoạt và tiện lợi.

Khái niệm cơ bản về GD&T. Cách thức hoạt động của GD&T. Tại sao nên sử dụng GD&T. Mốc chuẩn trong GD&T.

Mốc chuẩn mặt phẳng. Móc chuẩn trung tâm. Mốc chuẩn trục. Mốc chuẩn điểm.

Dung sai hình dạng. Dung sai biên dạng. Dung sai hướng. Dung sai vị trí.

Dung sai độ đảo. Thiết lập phiếu đo lường để kiểm tra chi tiết. CÁC MÁY MÓC ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ HIỆN ĐẠI. Máy đo kính phóng 2D VMM.

Khái niệm máy VMM và quá trình hình thành. Nghiên cứu về máy đo tọa độ 2D VMM. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống đo lường máy VMM. Sai số của hệ thống đo lường máy ảnh VMM.

Ưu và nhược điểm của máy VMM. Ứng dụng của máy VMM. Phân loại máy đo VMM. Cách chọn lựa máy đo tọa độ VMM.

Máy đo toạ độ 3 chiều CMM. Khái niệm máy CMM và lịch sử phát triển của máy CMM. Nghiên cứu về máy đo tọa độ CMM. Nguyên lý hoạt động máy đo 3D CMM.

Sai số của máy CMM. Ưu điểm và nhược điểm của máy đo 3D CMM. Ứng dụng của máy đo 3D CMM. Phân loại các kiểu máy CMM.

Cách chọn máy đo 3D VMM. Giới thiệu một số loại máy đo tọa độ 3 chiều CMM. Khái niệm Scan 3D và lịch sử phát triển của máy scan 3D. Nguyên cứu máy quét 3D.

Nguyên lý hoạt động của máy quét 3D. Ưu và nhược điểm của máy quét 3D. Ứng dụng của máy quét 3D. Phân loại kiểu máy quét 3D.

Giới thiệu một số máy quét 3D. CÁC DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ HIỆN ĐẠI KHÁC. Thước cặp điện tử. Định nghĩa thước cặp điện tử.

Công dụng, ứng dụng của thước kẹp. Ưu và nhược điểm của thước cặp điện tử. Các lưu ý trước khi sử dụng thước. Quy trình sử dụng thước cặp điện tử.

Giới thiệu một số loại thước cặp điện tử. Panme điện tử. Định nghĩa Panme điện tử. Cấu tạo của Panme điện tử.

Ứng dụng của Panme điện tử. Ưu và nhược điểm của Panme điện tử. Các lưu ý khi sử dụng Panme điện tử. Quy trình sử dụng Panme điện tử.

Giới thiệu một số Panme điện tử. Thước đo độ cao điện tử. Định nghĩa thước đo độ cao điện tử. Cấu tạo của thước đo độ cao điện tử.

Ứng dụng của thước đo độ cao điện tử. Ưu và nhược điểm của thước đo độ cao điện tử. Những lưu ý khi sử dụng thước đo độ cao điện tử. Quy trình sử dụng thước đo độ cao điện tử.

Giới thiệu một số thước đo độ cao điện tử. Thước đo độ sâu điện tử. Định nghĩa thước đo độ sâu điện tử. Cấu tạo của thước đo độ sâu điện tử.

Ứng dụng của thước đo độ sâu điện tử. Ưu và nhược điểm của thước đo độ sâu điện tử. Những lưu ý khi sử dụng thước đo độ sâu điện tử. Quy trình sử dụng thước đo độ sâu điện tử.

Giới thiệu một số thước đo độ sâu điện tử. Panme ba chấu điện tử. Định nghĩa Panme ba chấu điện tử. Cấu tạo Panme ba chấu điện tử.

Ứng dụng của Panme ba chấu điện tử. Ưu và nhược điểm của Panme ba chấu điện tử. Những lưu ý khi sử dụng Panme ba chấu điện tử. Quy trình sử dụng Panme ba chấu điện tử.

Giới thiệu một số Panme ba chấu điện tử. Thiết bị đo lỗ (bore gauge). Định nghĩa thiết bị đo lỗ. Cấu tạo thiết bị đo lỗ.

Ứng dụng của thiết bị đo lỗ. Ưu và nhược điểm của thiết bị đo lỗ. Những lưu ý khi sử dụng thiết bị đo lỗ. Quy trình sử dụng thiết bị đo lỗ.

Giới thiệu một số thiết bị đo lỗ. Đồng hồ so điện tử. Định nghĩa đồng hồ so điện tử. Cấu tạo của đồng hồ so điện tử.

Ứng dụng đồng hồ so điện tử. Ưu và nhược điểm của đồng hồ so điện tử. Những lưu ý trong quá trình kiểm tra sử dụng đồ hồ so. Cách đo từ một đồng hồ so cơ bản.

Giới thiệu đồng hồ so điện tử trên thị trường. Thiết bị đo góc điện tử. Định nghĩa thiết bị đo góc điện tử. Cấu tạo thiết bị đo góc điện tử.

Ứng dụng của thiết bị đo góc điện tử. Ưu và nhược điểm của thiết bị đo góc điện tử. Những lưu ý khi sử dụng thiết bị đo góc điện tử. Quy trình sử dụng thiết bị đo góc điện tử.

Giới thiệu một số thiết bị đo góc điện tử. Thiết bị đo độ vuông góc (Square Master). Định nghĩa thiết bị đo độ vuông góc. Cấu tạo thiết bị đo độ vuông góc.

Ứng dụng của thiết bị đo độ vuông góc. Quy trình sử dụng thiết bị đo độ vuông góc. Ưu và nhược điểm của thiết bị đo độ vuông góc. Giới thiệu một số thiết bị đo độ vuông góc.

Một số dụng cụ tham chiếu và dưỡng so trong đo lường cơ khí. Dưỡng trụ đo lỗ (Pin gauge). Dưỡng so vác mép và bán kính. Thấu kính kiểm tra độ song song, độ phẳng của hãng Mitutoyo.

THAO TÁC ĐO KIỂM TRÊN MÁY ĐO VMM MS-4030. Giới thiệu phần mềm Ins-M đo trên máy đo VMM MS-4030 và giao diện đo 177 6. Thao tác cơ bản trên máy VMM. Thay đổi về ánh sáng đèn.

Điều chỉnh tiêu cự camera. Thao tác đo một chi tiết trên máy. Chuyển kết quả đo kiểm ra phần mềm khác. Các chú ý khi vận hành máy VMM.

Quy trình đo kiểm một chi tiết trên máy VMM. Chuẩn bị trước khi khởi động máy. Khởi động máy và mở phần mềm Ins-M. Kết thúc quá trình đo, tắt máy và vệ sinh sạch sẽ khu vực.

THAO TÁC ĐO KIỂM TRÊN MÁY ĐO CMM BELTA 576. Phần mềm đo sử dụng trên máy 3D CMM. Giao diện phần mềm. Thanh công cụ Toolbar phần mềm.

Các lệnh đo biên dạng có trong phần mềm. Các lệnh phân tích sự tương quan. Các lệnh đo dung sai hình học và vị trí. Khu vực hiển thị kết quả đo được.

Khu vực hiển thị thông số đo được. Các lệnh tạo file báo cáo đo kiểm tự động. Các chú ý khi dùng máy đo 3D CMM. Yếu tố con người.

Môi trường. Vệ sinh định kỳ. Hệ thống cơ khí. Không gian bố trí máy.

An toàn điện năng. Thao tác đo một chi tiết trên máy CMM Belta với phần mềm Axel 7. Tắt mở máy CMM. Yếu tố cần thiết trước khi mở máy.

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BÀI TẬP CHO MÁY ĐO VMM, CMM, CHỈ SỐ CP-CPK. Bài tập đo VMM. Mục tiêu bài học. Bài tập đo VMM 1.

Bài tập đo VMM 2. Bài tập đo VMM 3. Bài tập đo VMM 4. Bài tập đo VMM 5.

Bài tập đo VMM 6. Bài tập đo CMM. Mục tiêu bài học. Bài tập đo CMM 1.

Bài tập đo CMM 2. Bài tập đo CMM 3. Thiết kế bài tập tính Cp Cpk. Công thức tính Cp và Cpk.

Mẫu đo với 30 sản phẩm. Tính toán kích thước 40±0,05:. Tính toán kích thước đường kích ∅𝟐𝟗 − 𝟎, 𝟎𝟑𝟑 + 𝟎. Tính toán kích thước 25±0,1.

Kiểm tra sự tin cậy của quy trình về số lần kiểm tra trên phần mềm thống kê Minitab. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO MÁY ĐO CMM. Cơ sở thiết kế đồ gá. Thiết kế chế tạo đồ gá.

Tính toán thiết kế. Cơ cấu dẫn hướng truyền động. Chọn ổ bi đỡ trục. Một số hình ảnh 3D đồ gá.

Qui trình tháo lắp. Nguyên lí hoạt động:. 332 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 333 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

334 xii DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG HIỆN ĐẠI VÀ HỆ THỐNG GD&T Hình 3. Đo lường với công nghệ hiện đại [16]. Máy đo tọa độ không gian ba chiều CMM [6]. Máy đo kính phóng VMM [7].

Phương pháp đo không tiếp xúc [9]. Quét 3D tạo ra mô hình sản phẩm trong ngành ô tô. Kiểm tra kích thước của chi tiết bằng máy VMM. Máy quét Laser cầm tay [9].

Máy Scan laser gắn với cánh tay Robot [10]. Máy đo camera thu phóng VMM [11]. Phương pháp đo chạm tiếp xúc [12]. Ứng dụng trong lĩnh vực ô tô [6].

Bản vẽ kỹ thuật sử dụng GD&T. Mốc chuẩn trong bản vẽ cơ khí [39]. Mặt phẳng trung tâm chuẩn [39]. Mốc chuẩn trục [39].

Mốc chuẩn điểm [39]. Mô tả độ thẳng [39]. Mô tả độ phẳng [39]. Mô tả độ tròn [39].

Mô tả dung sai độ trụ [39]. Mô tả dung sai biên dạng đường [39]. Mô tả dung sai biên dạng mặt [39]. Mô tả độ song song [39].

Mô tả dung sai độ vuông góc [39]. Mô tả dung sai độ dóc [39]. Mô tả dung sai vị trí [39]. Mô tả dung sai độ đồng tâm [39] .