BO GIAO DUC VA BAO TAO “ONG DAl HOC BACH KHOA HA NOL LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Nghiên cứu hệ thống điều khiển số địch chuyển quay hai trục toạ độ và ứng đụng trong máy mài nghiền chỉ tiết quang. NGÀNHT: CƠ KHÍ CIÍNI XÁC VÀ QUANG IIỌC BÙI BÁ CHÍNH Người hướng dẫn khoa học: 15. Nguyễn trọng hùng Hả Nội - 10/2007 BO GIAO DUC VA DAO TAO TRƯỜNG DẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGẢÀNHI : CƠ KIIÍ CHÍNI XÁC & QUANG HỌC. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC PHÉP ĐO TREN MAY DO TOA DO BA CHIEU VU VAN DUY HA NOI 2007 Luin vn Cac hac ‘Trang 1 Vẻ V'n Duy Mỡ đầu Khoa hoc phal triển đáp ứng yêu cầu ngày cảng cao của con người, déng thời các thiết bị cảng ngày cảng có những khả năng đặc biệt để giúp con người xác định, nhận biết và phân loại sản phẩm.
Cụ thể, hiện nay cỏ những thiết bị chuyên dụng nhằm đăm bảo chất lượng và yêu cầu chuyên môn hoả trong sản xuất công nghiệp. Mỗi thiết bị đều có những khả năng nhất định, niếu người sử dụng có những hiểu biết về thiết bị sẽ sử dụng thiết bị có hiệu quả hơn. Riêng trong ngành cơ khí, việc sử dụng thiết bị đo lường là rit quan trọng. Vì đây sẽ là kết quả dễ dánh giá khả nẵng gia công cũng như dưa ra được những dự báo về khả năng, tuổi thọ của chỉ tiết được chế tạo.
Đây là một vấn để lớn, bởi vì các hình dạng của chỉ tiết được chế tạo rất phức lạp, nhiệm vụ đặt ra là tìm được một kích thước chưng nhất để đại diện cho chỉ tiết thực Máy đo toa độ là một thành tựu tơ lớn của khoa học kỹ thuật, đàng đế đo kích thước hình học của vật thể. Loại máy này được đánh giá cao hơn các loại công cụ do chiều dài khác vì dễ sử dụng, do được nhiều thông số và có dộ chính xác cao. Những năm gần dây máy do tọa dộ dược sử dụng rộng rãi ở việt nam. 'Trong tương lai thiết bị nảy sẽ còn được sử dụng rộng rãi hơn.
Tuy nhiên, hiểu biết về thiết bị này còn chưa nhiều, vì vậy việc khai thác sử dụng còn nhiêu hạn chế. Bắn luận văn nảy tiếp cận máy đo Lọa dé thea hướng nghiên cứu tìm hiểu một số yêu tổ cơ bản ảnh hưởng. đến đô chính xác phép đo. Irong đó, đặc biệt quan tâm đến quy trình lấy điểm đo trên bề mặt chỉ tiết nhằm nâng cao độ chính xác của phép đo trên cùng một thiết bị Nghi ”n cov pk tren my ®9 to? LuEn v"n Cao hac Trang 8 Vo V'n Duy Hình 1.2: mdy do toa độ dạng quay hình 1.3: máy đo tọa dé décdc máy đo điều khiển bằng tay tức là việc di chuyển đầu đo đến điểm cần đo được thực hiện bằng tay.
Loại máy này thường phụ thuộc nhiều vào người thao tác, do vậy mang lại độ chính xác không cao cho phép đo và rất khó cho việc tích hợp với hê thống kiểm tra tự đông trên dây chuyển sản xuất máy đo tọa độ tự động (cne cmm) là loại máy mà việc dẫn đông chuyền động của các khâu được thực hiện nhờ các động cơ điều khiển servo. Vì vậy việc di chuyển đầu đo tới vị trí cần đo được thực hiện một cách nhanh chóng, chính xác và có thể ứng dụng đo tự đông trên dây chuyển sản xuất Trong các thiết bị nêu trên, máy đo tọa độ hệ đề các được sử dụng rông rãi nhất. Vì vậy, nội dung tiếp theo của luận văn tập trung nghiên cứu thiết bị nay 1. Giới thiệu máy đo tọa đô đẻ các Cầu hình cơ bản của một máy đo tọa độ bao gồm các thành phần sau * hệ thống đầu đo với hệ thống dẫn đông đầu đo * hệ thống điều khiển.
* máy vi tính và phần mềm đo lường. * các thiết bị ngoại vi khác CAUHINH HỆ THỐNG MAY ĐO T0A BỘ 3 Ngh. ry Luin vn Cac hac ‘Trang 2 Vẻ V'n Duy Với đề tải “nghiên cửu phương pháp nâng cáo độ chính xác phúp đo trén may do tọa độ ba chiều” băn luận vẫn này để cập đến một số nội dung sau: - các vẫn đề tống quan về máy đo tọa đô. - uáu yếu Lễ ánh hưởng đến độ chỉnh xác uủa phớp do - phương pháp xác định các kích thước hình học phố biển.
- phương pháp đo đướng kính hình trụ đặt trong không gian, hy vọng rằng với hưởng tiếp cận này, bản luận văn sẽ góp một phần nhỏ trong việc tăng thêm hiểu biết về may do toa độ nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng loại thiết bị đo này "Tuy nhiên, do thời gian và khả năng bản thân có hạn nên bản luận văn không tránh khỏi thiểu sót và hạn chế. Rất mong nhận được sự gúp ý của các thầy cô giáo, đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn chỉnh hơn Nghi ”n cov pk tren my ®9 to? Luin vn Cac hac ‘Trang 6 Vẻ V'n Duy Hiện nay, với công cụ toán học đa dạng chúng ta có thể thực hiện được tắt cả các phép đo vị trí, kích thước tương quan hình đáng hình học của một đối tượng, nhất là các chỉ tiết có hình dạng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác tương quan hình học cao. Vì thế công tác đo lường càng đòi hỏi cần phải áp đụng công nghệ tiên tiến và các công cụ toán học về đo lường. Đo lường các thông số hình học của chỉ tiết trong hệ tọa độ dé cáo ngày càng được áp dụng như một phương pháp đo lường phổ biến nhất trong việo xác định áo thông số hình học của chỉ tiết.
Có rất nhiều phương pháp để xác định tọa độ của một vị trí bất ky trong không gian. Nhưng việc xác định toa độ điểm đo trong hệ trục tọa độ đề các là đơn giản hơn cả. Thêm vào đó việc chế tạo các thiết bị đo cho hệ tọa độ này cũng đơn giản rất nhiều. Đối với phần cứng của máy, những vấn để khó khắc phục để tạo nên độ chình xác cao cho thiết bị như độ ẩn định kết cầu, độ đầm bảo đo, độ chính xác thiết kế, độ cứng vững của phần cứng.
đã được hạn chế một cách tối đa. Ngoài ra, đối với trợ giúp của phân mm đo lường xử lý và tính toán dữ liệu đo, việc sử dụng các thuật toán để giải bài toán đo lường và đưa ra kết quả đo cũng cãi thiện được phần sai số Tiơn thể nữa, hệ tọa độ đề các có kết cầu của máy đơn giản. Việc thiết kế ba trục chuyển dộng của dầu do trùng với các trục x, y, z:của hệ trục tọa độ dé các, trên đó có gắn với các thước định chiều đài tuân theo nguyên tắc abbe trong khi đo. Như vậy, càng làm cho máy đo tăng thêm độ chính xác.
* hiện nạy khi nói tới phương pháp ảo tọa độ trong không gian người ta thường phân loại dựa trén cdc co sé sau: - dựa vào quan hệ giữa đầu do và bé mặt chỉ tiết đo ta có do tiếp xúc và đo không tiếp xúc (sứ dụng dẫu do tiếp xúc hoặc dầu đo không tiến xúc} Khi do tiếp xúc dầu đo tiếp xúc với bề mặt chỉ tiết do theo điểm, theo đường hoặc theo mặt. Khi đó giữa đầu do và bể n ặt chỉ tiết đo tốn tại một áp lực, gọi là lực đo. Lực đo làm cho sự tiếp xúc én định. Nhưng mặt khác dưới tác dụng của lực đo, bề mặt chỉ tiết sẽ bị biến dạng, nếu sự biển đạng vượt quá giới hạn đản hồi, sau khi do sẽ để lại vết trên bễ mặt chủ tiết đo.
Nghi ”n cov pk tren my ®9 to? LuEn v"n Cao hac Trang 8 Vo V'n Duy Hình 1.2: mdy do toa độ dạng quay hình 1.3: máy đo tọa dé décdc máy đo điều khiển bằng tay tức là việc di chuyển đầu đo đến điểm cần đo được thực hiện bằng tay. Loại máy này thường phụ thuộc nhiều vào người thao tác, do vậy mang lại độ chính xác không cao cho phép đo và rất khó cho việc tích hợp với hê thống kiểm tra tự đông trên dây chuyển sản xuất máy đo tọa độ tự động (cne cmm) là loại máy mà việc dẫn đông chuyền động của các khâu được thực hiện nhờ các động cơ điều khiển servo. Vì vậy việc di chuyển đầu đo tới vị trí cần đo được thực hiện một cách nhanh chóng, chính xác và có thể ứng dụng đo tự đông trên dây chuyển sản xuất Trong các thiết bị nêu trên, máy đo tọa độ hệ đề các được sử dụng rông rãi nhất. Vì vậy, nội dung tiếp theo của luận văn tập trung nghiên cứu thiết bị nay 1.
Giới thiệu máy đo tọa đô đẻ các Cầu hình cơ bản của một máy đo tọa độ bao gồm các thành phần sau * hệ thống đầu đo với hệ thống dẫn đông đầu đo * hệ thống điều khiển. * máy vi tính và phần mềm đo lường. * các thiết bị ngoại vi khác CAUHINH HỆ THỐNG MAY ĐO T0A BỘ 3 Ngh. ry Luin vn Cac hac ‘Trang 6 Vẻ V'n Duy Hiện nay, với công cụ toán học đa dạng chúng ta có thể thực hiện được tắt cả các phép đo vị trí, kích thước tương quan hình đáng hình học của một đối tượng, nhất là các chỉ tiết có hình dạng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác tương quan hình học cao.
Vì thế công tác đo lường càng đòi hỏi cần phải áp đụng công nghệ tiên tiến và các công cụ toán học về đo lường. Đo lường các thông số hình học của chỉ tiết trong hệ tọa độ dé cáo ngày càng được áp dụng như một phương pháp đo lường phổ biến nhất trong việo xác định áo thông số hình học của chỉ tiết. Có rất nhiều phương pháp để xác định tọa độ của một vị trí bất ky trong không gian. Nhưng việc xác định toa độ điểm đo trong hệ trục tọa độ đề các là đơn giản hơn cả.
Thêm vào đó việc chế tạo các thiết bị đo cho hệ tọa độ này cũng đơn giản rất nhiều. Đối với phần cứng của máy, những vấn để khó khắc phục để tạo nên độ chình xác cao cho thiết bị như độ ẩn định kết cầu, độ đầm bảo đo, độ chính xác thiết kế, độ cứng vững của phần cứng. đã được hạn chế một cách tối đa. Ngoài ra, đối với trợ giúp của phân mm đo lường xử lý và tính toán dữ liệu đo, việc sử dụng các thuật toán để giải bài toán đo lường và đưa ra kết quả đo cũng cãi thiện được phần sai số Tiơn thể nữa, hệ tọa độ đề các có kết cầu của máy đơn giản.