CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Điều đầu tiên đó là máy hoạt động với năng suất kiểm tra bề mặt bằng máy sẽ cao hơn và chính xác hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống. Từ đó có thể làm tăng số lượng kiểm tra chi tiết lỗi trong ngày. Điều thứ hai đó là giảm được công sức của người đo đạc. Máy được chế tạo hướng về tự động hoá nên người sử dụng đơn giản chỉ cần tương tác trên màn hình của máy dễ dàng sử dụng.
Điều thứ ba, sự thiết kế thân thiện. Máy sau khi hoàn thành chế tạo có thiết kế tối giản, gần gữi với người sử dụng, đảm bảo tính thẩm mỹ, diện tích chiếm không quá lớn nên rất dễ dàng bố trí lắp đặt. Điều thứ tư đó là độ tin cậy cao. Máy sau khi hoàn thành chế tạo đạt được độ chính xác cao khi kiểm tra.
Do đó, máy có thể xác định chắc chắn một chi tiết có bị lỗi hay không dẫn đến tránh có cơ hội chi tiết lỗi bị bỏ qua gây ra những rủi ro không đáng tiếc xảy ra. Cuối cùng, máy có khả năng lưu trữ dữ liệu. Các dữ liệu được lưu lại sau khi thực hiện hoạt động đo đạc nhằm phục vụ cho việc báo cáo, thống kê, phân tích dữ liệu từ đó có thể đưa ra những điều chỉnh phù hợp cho hoạt động sản xuất khi cần thiết. Giới hạn đề tài Để thuận lợi cho việc thực hiện việc thiết kế, chế tạo ra máy kiểm tra bề mặt của chi tiết với kích thước của khung máy là 67x57x10 cm, kích thước tủ điện là 63x58x25 cm và kích thước của bàn map là 1000x63x105 cm nên nhóm đã giới hạn lại kích thước của chi tiết cần đo là 215x250x8 mm.
Dựa vào đó để có thể dễ dàng đánh giá sự hiệu quả mà máy mang lại để từ đó có thể dễ dàng đánh giá, thẩm định những yêu cầu cần cải tiến, phát triển, nâng cấp hoặc thiết kế, chế tạo mới để có thể mang lại giá trị chuẩn xác cao nhất. Hơn thế nữa, đề tài cũng tập trung tìm ra phương pháp và nguyên lý kiểm tra bề mặt chi tiết hiệu quả nhất để từ đó tiến hành việc thiết kế các chi tiết và cụm cơ khí phù hợp. Cuối cùng đó là xây dựng hệ thống điện và điều khiển các thiết bị để đáp ứng được mục tiêu đã được đề ra. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu 1.
Cách tiếp cận đề tài nghiên cứu 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN - Thu thập thông tin, hình ảnh, các thông số kỹ thuật, các tài liệu liên quan, nguyên lý hoạt động của các phương pháp kiểm tra mặt phẳng. - Phân tích và tối ưu các phương án đề ra chọn phương án tối ưu nhất để thiết kế. - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về phương pháp kiểm tra bề mặt - Nhu cầu của công ty, xí nghiệp về việc đầu tư cho máy kiểm tra bề mặt. - Thực nghiệm/kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu a. Phương pháp nghiên cứu lý luận Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết từ các tài liệu, kiến thức chuyên nghành chọn lựa các phương án phù hợp để thiết kế chế tạo máy kiểm tra mặt phẳng Phương pháp mô hình hóa để xác định kết cấu kích thước, các yêu cầu kỹ thuật, nguyên lý hoạt động và khả năng vận hành để tiến hành chế tạo. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Quan sát khoa học. - Nghiên cứu cách thức sử dụng các phương pháp truyền thống để áp dụng vào cải tiến.
- Phương pháp thực nghiệm khoa học. 5 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN 2.1 Các phương pháp kiểm tra bề mặt của chi tiết hiện nay Việc kiểm tra bề mặt của chi tiết là một trong những việc làm quan trọng của ngành cơ khí để nhằm đáp ứng yêu cầu về chất lượng bề mặt của chi tiết sau quá trình gia công có khả năng làm việc chính xác, chịu được tải trọng cao, áp lực lớn. Do đó việc kiểm tra chất lượng bề mặt của chi tiết một cách kỹ càng là để có thể phòng chống, ngăn ngừa các trường hợp tai hại, ảnh hưởng nghiêm trọng đối với các máy móc, thiết bị. Để đáp ứng được nhu cầu phát hiện ra sự sai lệch bề mặt của chi tiết, người ta đã sử dụng một số phương pháp, dụng cụ thiết bị như dùng mẫu so sánh bề mặt được sử dụng để so sánh với bề mặt qua tìm dò, đồng hồ so, thước ni vô,… 2.
Kiểm tra bề mặt bằng đồng hồ so: Đồng hồ so là thiết bị đo cơ khí với độ chính xác cao được gắn vào đầu đo của thước đo cao. Là một thiết bị đo không thể thiếu đối với các kỹ sư, nhà thiết kế trong nhiều trường hợp cần đo đạc, nó được sử dụng để kiểm tra bề matwh của chi tiết sau khi qua giai đoạn gia công, sản xuất, ví dụ như để độ thằng, độ đảo hướng của mặt trong và độ song son rãnh của sản phẩm. Với những công dụng đó giúp cho việc căn chỉnh, chỉnh sửa sản phẩm hay là thay thế mới sản phẩm một cách kịp thời. Bên cạnh đó, thiết bị cơ khí này luôn luôn được dùng để căn chỉnh cân bằng, cố định để đảm bảo được không bị sai số.1: Kiểm tra vật mẫu bằng đồng hồ so Hình 2.1[4] trình bày quá trình kiểm tra chi tiết bằng đồng hồ so 6 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN 2.
Cấu tạo đồng hồ so Các bộ phần cấu tạo nên chiếc đồng hồ so bao gồm: đầu đo, trục đo, ống lót, cơ cấu truyền động, khung ngoài và một vài bộ phận khác cấu thành nên như nắp chụp, vít hãm, cần kẹp.2: Cấu tạo đồng hồ so Theo “Hình 2.17 trang 110[2])” có thể biết được các bộ phận cấu tạo nên chiếc đồng hồ so bao gồm : 1. Mặt số lớn, 4. Mặt số nhỏ, 7.Ống dẫn hướng, 8. Ta có thể thấy rằng hệ thống truyền động của đồng hồ so được đặt ngay bên trong thân 8 và nắp 9 nên đồng hồ có thể quay cùng với một mặt số lớn hơn để có thể dễ dàng điều chỉnh được vị trí của mặt số khi cần thiết.
Nguyên lý làm việc của đồng hồ so Đồng hồ so hoạt động dựa theo nguyên lý đó chính là phần trục chính của đồng hồ sẽ di chuyển rồi nhân với giá trị đọc được của thang đo do phần kim hiển thị. Và tại vị trí này đồng hồ chính quay từ bánh răng và bánh răng đã được chỉ thị từ trước đó. Với nguyên lý làm việc đơn giản như vậy, nhà sản xuất sẽ thêm vào đó một số thiết bị bổ trợ tương ứng tùy vào mục đích hay các loại sản phẩm.3 Phân loại đồng hồ so Đồng hồ so cơ khí như “Hình 2.3[5]” loại tiêu chuẩn: 7 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN Hình 2.3: Đồng hồ so cơ khí Đây là loại hồ so có đầu đo và trục đo không cố định tại một chỗ, giúp dễ dàng trong việc chuyển động. Có thể di chuyển lên hoặc xuống.
Hơn thế nữa vạch đo chia của thiết bị này giao động từ 0,01mm – 0,002mm. Phạm vi đo có thể đo trong phạm vi từ 0 – 1mm hoặc 1 – 5mm hoặc 1 – 10mm. - Đồng hồ so chân què loại chân gập hoặc đòn bẫy như “Hình 2.4: Đồng hồ so chân què Loại đồng hồ này sử dụng nguyên lý cộng hưởng đòn bẩy để khuếch đại được sự di chuyển của đầu đo cùng với thiết kế nhỏ gọn, chân đo có thể thay đổi linh hoạt, tự 8 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN do, thoải mái. Vì vậy nó rất phù hợp với các góc đo khó khăn, phức tạp, không gian đo giới hạn.
- Đồng hồ so lớn loại dài như Hình 2.5: Đồng hồ so lớn loại dài Khác với hai loại đồng hồ so trên, đồng hồ so loại đo lớn là đồng hồ so có đo lớn như đúng tên gọi của nó. Phạm vi đo từ 20mm – 100mm và độ chia vạch đo từ 0. - Đồng hồ so dạng điện tử như “Hình 2.6: Đồng hồ so điện tử Loại đồng hồ này cũng được thiết kế giống như các loại đồng hồ so thông thường khác có trên thì trường. Tuy nhiên điểm nổi bật của sản phẩm này đó là được lắp đặt một 9 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN màn hình LCD giúp dễ dàng trong việc đọc kết quả được nhanh hơn.
Mọi thông số kỹ thuật đều được xác định dưới dạng điện tử. Nó có thể áp dụng trên mọi địa hình to nhỏ mà không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như đồng hồ so cơ khí.4 Ưu điểm và nhược điểm của đồng hồ so Ưu điểm: Có khả năng đo đạc hoặc so sánh các vị trí khác nhau với độ chính xác cao. Đồng hồ so càng hiện đại thì độ chia và phạm vi đo rộng. Nhược điểm: Để có được kết quả chính xác thì cần phải thực hiện việc đo đạc nhiều lần.5 Các phương pháp đo Phương pháp đo so sánh Đây là một phương pháp đo được ứng dụng phổ biến rộng rãi hiện nay.
Phương pháp này đảm bảo được hạn chế việc sai số do điền kiện gây ra như nhiệt độ, lực đo, lỗi giám sát,…, rất thích hợp khi tiến hành đo đạc, kiểm tra chi tiết có kích thước giới hạn mà nó lớn hơn giới hạn đo của đồng hồ. Được sử dụng nhằm mục đích kiểm tra hàng loạt các sản phẩm nhằm tăng tốc độ kiểm tra. Cách thực hiện phương pháp đo so sánh như sau: Bước đầu tiên đó là kẹp đồng hồ trên đế giá đỡ, sau đó điều chỉnh đồng hồ theo đúng với khối căn mẫu có kích thước trùng với kích thước danh nghĩa của chi tiết cần thực hiện việc kiểm tra. Bước tiếp theo đó là thay đổi khối căn mẫu bằng vật mẫu cần đo đạc để kiểm tra, độ sai lệch sẽ được tính toán, xác định bằng dấu và các số liệu được hiển thị trên đồng hồ.
Phương pháp đo tuyệt đối Phương pháp này đo bằng cách cho đầu đo của nó tiếp xúc với bàn rà chuẩn, rồi sau đấy chỉnh đồng hồ về 0 và sau đó đưa chi tiết vào đo. Chỉ số hiển thị trên đồng hồ chính là kích thước tuyệt đối của chi tiết.2 Kiểm tra bề mặt bằng thước thuỷ Thước thuỷ là một dụng cụ cầm tay được sử dụng trong việc đo đạc độ nghiêng, góc nghiêng của một bề mặt chi tiết. 10 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN Hình 2.7: Thước thủy 2.1 Nguyên lý hoạt động Dựa vào việc thăng bằng của nước trong ống thuỷ tinh của thước để có thể đưa ra được những số liệu về góc nghiêng trong đo đạc.