MỤC LỤC

Nội dung Trang

Phần mở đầu 10

Chương I. Tổng quan về dề tài 13

1.1. Các khái niệm cơ bản về đo lường 13

1.1.1. Đo lường 13

1.1.2. Đơn vị đo – Hệ thống đơn vị đo 13

1.1.3. Phương pháp đo 13

1.1.4. Kiểm tra 14

1.1.5. Phương tiện đo 15

1.1.6. Các chỉ tiêu đo lường 15

1.2. Nguyên tắc cơ bản trong đo lường 16

1.2.1. Nguyên tắc Abbe 16

1.2.2. Nguyên tắc chuỗi kích thước ngắn nhất 16

1.2.3. Nguyên tắc chuẩn thống nhất 17

1.2.4. Nguyên tắc kinh tế 17

1.3. Sai số của phép đo 17

1.3.1. Sai số hệ thống của phép đo 18

1.3.2. Sai số ngẫu nhiên của phép đo 21

1.4. Tổng quan về sai số trên máy công cụ 24

1.4.1. Các nghiên cứu về sai số trên máy công cụ 24

1.4.2. Các nguồn gây sai số trên máy công cụ 28

1.5. Kết luận chương I 30

Chương II. Dụng cụ đo và hệ thống đo dịch chuyển trên máy vạn năng 31

2.1. Các dụng cụ đo dịch chuyển cơ khí 31

2.1.1. Khái quát về các dụng cụ đo cơ khí 31

2.1.2. Một số dụng cụ đo cơ khí 31

2.1.2.1. Dụng cụ đo kiểu trực tiếp 31

2.1.2.2. Dụng cụ đo kiểu gián tiếp 40

2.2. Các hệ thống đo dịch chuyển cơ khí sử dụng trên máy vạn năng 47

2.2.1. Đo dịch chuyển thẳng 47

2.2.2. Đo dịch chuyển góc 50

2.3. Sai số của hệ thống đo dịch chuyển cơ khí 51

2.3.1. Sai số của hệ thống đo trực tiếp 51

2.3.2. Sai số của hệ thống đo gián tiếp 53

2.4. Kết luận chương II 54

Chương III. Dụng cụ đo và phương pháp đo dịch chuyển dùng thiết bị đo

55

Cơ điện tử

3.1. Các phương pháp đo dịch chuyển 55

3.1.1. Một số khái niệm liên quan đến phép đo vị trí 55

3.1.2. Các phương pháp đo 55

3.2. Các thiết bị đo vị trí trên máy NC 59

3.2.1. Các dạng xác định chỉ tiêu vị trí 60

3.2.2. Đo điểm và cảm biến dữ liệu 60

3.2.3. Dụng cụ đo vị trí kiểu số 62

3.2.4. Dụng cụ đo kiểu tương tự 68

3.2.5. Giao thoa kế Laze 72

3.2.6. Đấu kích quang điện động 73

3.3. Kết luận chương 3 72

Chương IV. Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp đo dịch chuyển thằng

78

cho chạy dao dọc và chạy dao ngang trên máy tiện ren vít vạn năng

4.1 Đánh giá và lựa chọn phương pháp đo dịch chuyển thẳng trên máy

78 tiện ren vít vạn năng

4.2. Đánh giá sai số của phương án đo đã chọn 81

4.3. Biện pháp khắc phục sai số gá đặt dung cụ đo sau cải tiến 83

4.4 Kết luận chương 4 84

Chương 5. Kết luận và thảo luận 85

1. Kết luận chung 85

2. Hướng nghiên cứu tiếp 86

Tài liệu tham khảo 87

Đề tài:

Nghiên cứu, ứng dụng thiết bị đo cơ điện tử cho máy công cụ vạn năng nhằm nâng cao độ chính xác dịch chuyển

1. Tính cấp thiết của đề tài

Phần mở đầu

Hiện nay việc ứng dụng công nghệ mới, kỹ thuật cao luôn là nhu cầu cấp bách của mọi nền sản xuất và mọi quốc gia trong đó có cả Việt nam. Tuy nhiên việc nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến, máy công cụ có đ ộ chính xác cao với ngành công nghệi p cơ khí nước ta còn chưa nhiều, mà các máy vạn năng thông thường vẫn chiếm một số lượng lớn trong nền sản xuất cơ khí. Vì vậy việc nâng cao độ chính xác của các máy vạn năng thông thường nhằm để mở rộng hơn nữa độ chính xác gia công của chúng thay cho việc đầu tư một máy hiện đại, khá tốn kém so với việc nâng cấp cho máy vạn năng sẵn có mà chúng vẫn có thể gia công được

những chi tiết cho độ chính xác như nhau. Vì vậy việc nâng cao độ chính xác củacác máy vạn năng là rất cần thiết.

Trên các máy vạn năng, độ chính xác dịch chuyển của bàn dao , bàn máy có ảnh hưởng không nhỏ tới độ chính xác gia công, nếu nâng cao được độ c hính xác dịch chuyển sẽ góp phần nâng cao được độ chính xác của chi tiết gia công.

Hiện nay các hệ thống đo dịch ch uyển trên máy công cụ vạn năng nói chung được thực hiện theo nguyên lý chuyển đổi cơ khí, dùng cơ cấu đếm có khắc vạch chia như thước đo thẳng và thước đo vòng, nó cho độ chính xác khi đo chưa cao. Để nâng cấp độ chính xác khi đo dịch chuyển t rên máy công ục, có thể ứng dụng phương pháp đo trực tiếp hoặc đo gián tiếp với thiết bị đo cơ điện tử.

Phương pháp đo trực tiếp là phương pháp đo bám sát vị trí cần đo hay cácbiến đổi vị trí không cần đến các dẫn động cơ khí tr ung gian. Hệ thống đo đượ c ghép trực tiếp với chuyển động cần đo. Phương pháp này cho độ chính xác khi đo rất cao. Tuy nhiên nếu sử dụng phương pháp đo này để do dịch chuyển trên một số máy sẽ gặp khó khăn khi lắp đặt thiết bị đo, do hạn chế không gian, ảnh hưởng môi trường và giá thành thiết bị đo cao. Vì vậy có thể thay sử dụng phương pháp đo gián tiếp với thiết bị đo dùng phương pháp đo gián tiếp, đây là phương pháp đo mà vị trícần đo được đo thông qua một dẫn động cơ khí trung gian. Các thiết bị đo dùngphương pháp đo gián tiế p có giá thành không quá cao mà các sai số gặp phải khi đocó thể khắc phục được.

Trên thực tế hiện nay đã có nhiều máy vạn năng được ứng dụng thiết bịđo hiện đại để nâng cao độ chính xác của máy, chủ yếu là độ chính xác dịch chuyển, nhưng chưa thấy một nghiên cứu phân tích cụ thể nào về nó. Vì vậy đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng thiết bị đo cơ điện tử cho máy công cụ vạn năng nhằm nâng cao độ chính xác dịch chuyển” là đề tài cú khả năng hiện thực và cần thiết. Qua đề tài này cho chúng ta những hiểu biết cơ bản về các dạng sai số đo dịch chuyển thườnggặp trên máy công cụ vạn năng hiện nay, các phương pháp đo và các thiết bị cơ điệntử từ đó có những phân tích cụ thể để có những lựa chọn hợp lý ứng dụng trực tiếp trên một máy vạn năng cụ thể nhằm nâng cao độ chính xác dịch chuyển của máy này đồng thời nghiên cứu đưa ra những phương pháp để giảm sai số cho dụng cụ đo lựa chọn, từ đó góp phần đáng kể nâng cao độ chính xác gia công của máy.

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

a. Ý nghĩa khoa học.

Nghiên cứu, khảo sát tổng quan về các thiết bị đo thông thường và thiết bị đo cơ điện tử. Các phương pháp đo dịch chuyển, và từ đó ứng dụng để nâng cao độ chính xác dịch chuyển của các máy công cụ vạn năng nói chung. Áp dụng cho đo chạy dao dọc và chạy dao ngang đối với máy tiện ren vít vạn năng.

b. Ý nghĩa thực tiễn.

Đề tài mang tính ứng dụng cao, kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần cải tiến kỹ thuật, nâng cao được độ chính xác dịch chuyển của máy công cụ vạn năng thông thường từ đó nâng cao được độ chính xác gia công của máy.

3. Phương pháp nghiên cứu.

Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm.

4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

4.1. Đối tượng nghiên cứu:

4.1.1. Máy: máy công cụ vạn năng (Máy tiện ren vít vạn n ăng)

4.1.2. Thiết bị đo cơ điện tử dùng phương pháp đo gián tiếp đo dịch chuyển

thẳng: Dùng đầu đo encoder kết hợp với mạch điện cho hiển thị số.

4.2. Phạm vi nghiên cứu:

Chỉ hạn chế trong việc nghiên cứu nâng cao độ chính xác dịch chuyểnnhỏ của chạy dao dọc và ngang trên máy tiện ren vít vạn năng.

5 . Nội dung nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu của đề tài tập chung vào các phần sau:

5.1 Phương pháp đánh giá sai số của hệ thống đo dịch chuyển trên máycông cụ vạn năng.

5.2 Nghiên cứu, lựa chọn phương pháp cải tiến độ chín h xác đo ịdchchuyển chạy dao trên máy công cụ vạn năng.

5.3 Phân tích lựa chọn loại thiết bị đo ứng dụng và máy thí nghiệm trong đề tài.

5.4 Nghiên cứu đưa ra giải pháp tính toán thiết kế và triển khai đề tài trênmáy tiện ren vít vạn năng.