Phương pháp đo sai lệch về độ thẳng trong mặt phẳng chi tiết quang khi mài nghiền
Tóm tắt Phương pháp đo sai lệch về độ thẳng trong mặt phẳng chi tiết quang khi mài nghiền: ...AB sao cho nó song song v�i ���ng th�ng chu�n DC. �� th�c hi�n ���c vi�c này ta làm nh� sau: - iu chnh thô Dùng hai b�c �i�u ch�nh hai vít �� nâng bàn gá chi ti�t lên t�i khi b� m�t chi ti�t ti�p xúc v�i ��u �o. Nh� d�ch chuy�n s�ng tr��t c�a máy ���-21 �� rà t� A sang B. L�y ch� s� c�a �...này s� làm cho ��u �o b� l�ch �i m�t góc (hình 3). Ta có: Fms= f.N trong �ó: f - H� s� ma sát; N - Áp l�c �o theo ph�ơng pháp tuy�n; Khi dùng ��ng h� so giá tr� chia 0,001 mm, áp l�c �o [4]: N = 1,5 (N). �� bi�n d�ng c�a ��u �o: J ms E F = , JE - �� c�ng c�a v�t li�u ��u �o. T� t...0 10 20 30 40 50 L�n 1 L�n 2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0Ph�ơng 1-1 Trung bình 0 0 0,3 0,3 1,3 1 1,6 1 0,3 0 0 L�n 1 L�n2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 1 5 1 3 5 3 3 5 3 3 3 3 3 3 3 2 1 2 0 ...
76 TP CHÍ KHOA HC VÀ CÔNG NGH Tp 44, s 2, 2006 Tr. 76-82 PHNG PHÁP O SAI LCH V THNG TRONG MT PHNG CHI TIT QUANG KHI MÀI NGHIN NGUY"N TRNG HÙNG I. M� ��U Hi�n nay � n��c ta công ngh� chính xác �ang phát tri�n trong nhi�u l�nh v�c, trong l�nh v�c Cơ khí chính xác và Quang h�c công ngh� t�o hình b� m�t ph�ng chi ti�t quang có �� chính xác cao là v�n �� c�n ph�i gi�i quy�t �� �áp �ng yêu c�u c�a s� nghi�p công nghi�p hóa và hi�n ��i hóa ��t n��c. Trong công ngh� gia công chi ti�t quang, thì mài nghi�n v�n ���c coi là nguyên công gia công tinh có hi�u qu� nh�t, cho phép ��t �� chính xác gia công cao trong khi thi�t b� công ngh� � trình �� th�p hơn. Khi t�o hình sơ b� b� m�t ph�ng phôi th�y tinh và d�ng c� nghi�n có �� ph�ng th�p, sau khi mài nghi�n c�n ph�i ��t ���c �� ph�ng r�t cao, ��c bi�t khi nghi�n tinh l�n cu�i ho�c khi �ánh bóng c�n thi�t ph�i nghi�n ho�c �ánh bóng � các vùng c�a chi ti�t gia công v�i c��ng �� gia công khác nhau. N�u ch� th�c hi�n quá trình công ngh� mài nghi�n thông th��ng thì khó ��t ���c �� chính xác mong mu�n. V�n �� này ���c th�c hi�n khi gia công có ��nh h��ng theo phân b� l��ng d� c�c b� b� m�t ph�ng chi ti�t quang khi mài nghi�n [1, 2]. �ây chính là �u �i�m c�a ph�ơng pháp mài nghi�n các chi ti�t th�y tinh quang h�c b�ng h�t mài t� do, trên các máy mài nghi�n chi ti�t quang có cơ c�u c�m trên, s� d�ng các cơ c�u lo�i �òn b�n l�, �ang ���c s� d�ng r�ng rãi trong công ngh� gia công các chi ti�t quang. V�n �� ��t ra là trong quá trình gia công có ��nh h��ng c�n ph�i xác ��nh chính xác to� �� và phân b� l��ng d� c�c b�, �� t�ng ho�c gi�m c��ng �� gia công t�i các vùng t�ơng �ng, nh�m nâng cao �� chính xác gia công. Nh� v�y ��ng th�i ph�i xác ��nh to� �� và giá tr� phân b� l��ng d� v�i �� chính xác cao (µm). Trong công trình này trình b�y m�t s� k�t qu� nghiên c�u ph�ơng pháp �o sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng chi ti�t quang khi mài nghi�n. II. CƠ S� PH�ƠNG PHÁP �O 1. ��nh ngh�a Sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng là kho�ng cách l�n nh�t t� các �i�m c�a prôfin th�c t�i ���ng th�ng áp trong gi�i h�n c�a ph�n chu�n (hình 1) (theo TCVN 384-1993 và [3]). 2. Ph��ng pháp �o �� �o ���c sai l�ch v� �� th�ng, ph�i d�ch chuy�n chuy�n ��i �o theo ph�ơng c�a ���ng áp. Chuy�n v� c�a ��u �o d�ch chuy�n theo ph�ơng pháp tuy�n c�a ���ng áp [4]. Trong k� thu�t, g�i ph�ơng c�a ���ng áp là ph�ơng “0”, ���ng th�ng �i qua hai �i�m chu�n �o song song v�i nó ���c g�i là ���ng “0”. Ng��i ta l�y ���ng “0” làm ���ng chu�n hay ���ng tr��t �� �o sai l�ch v� �� th�ng. 77 Hình 1. ��nh ngh�a sai l�ch v� �� th�ng Hình 2. Ph�ơng pháp �o sai l�ch v� �� th�ng Hình 3. Sơ �� nguyên lý �� gá �o sai l�ch v� �� th�ng trên máy �o ���-21 Sai l�ch ch� th� l�n nh�t c�a ��u �o theo ph�ơng tr��t chu�n cho ta sai l�ch v� �� th�ng. V�i các chi ti�t không l�n l�m, ng��i ta gá nó lên bàn có th� �i�u ch�nh ���c. V�i chi�u dài chu�n ki�m tra là AB, ng��i ta �i�u ch�nh sao cho AB song song v�i ph�ơng tr��t chu�n �C là ph�ơng tr��t c�a b�ng máy �o có mang chuy�n ��i nh� hình (2). Trong công trình này trình bày ph�ơng pháp �o sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng m�u b�ng �� gá và trang b� �o, ���c gá ��t trên máy �o ���-21 (Liên Xô). �� gá này �ã ���c thi�t k�, ch� t�o và s� d�ng trong su�t quá trình ti�n hành th�c nghi�m gia công lo�t m�u hình (3). Trong �ó ph�ơng tr��t chu�n �C s� d�ng s�ng tr��t c�a máy �o ���-21 ��m b�o �� chính xác d�ch chuy�n, chi ti�t �o ���c gá trên �� gá ��t trên bàn máy. Vi�c ��c s� d�ch chuy�n dài trên b� m�t m�u dùng th��c �o �� dài ch� th� s� g�n trên máy �o c�a Hãng MITUTOYO (Nh�t B�n). III. THI�T K� �� GÁ �O SAI L�CH V� �� TH�NG TRONG M�T PH�NG CHI TI�T QUANG 1. Nguyên lý �i�u ch�nh �� gá �o 78 Chi ti�t ���c gá trên �� gá �o và ���c l�p trên bàn máy. Theo nguyên lý �o sai l�ch v� �� th�ng ta ph�i xác ��nh ���ng th�ng AB sao cho nó song song v�i ���ng th�ng chu�n DC. �� th�c hi�n ���c vi�c này ta làm nh� sau: - iu chnh thô Dùng hai b�c �i�u ch�nh hai vít �� nâng bàn gá chi ti�t lên t�i khi b� m�t chi ti�t ti�p xúc v�i ��u �o. Nh� d�ch chuy�n s�ng tr��t c�a máy ���-21 �� rà t� A sang B. L�y ch� s� c�a ��ng h� � A làm chu�n và d�ch chuy�n ��u �o h�t ���ng th�ng chu�n �o sang B có sai l�ch gi�a chúng là x dùng b�c �� �i�u ch�nh cho sai l�ch còn 2 x quay l�i ��u A có sai l�ch là y và l�i dùng b�c �i�u ch�nh �� cho sai l�ch là 2 y sau �ó l�i d�ch chuy�n ��u �o ��n B và ch�nh nh� l�n ��u. Sau m�t vài l�n �i�u ch�nh sai l�ch ch� th� � hai ��u A và B s� gi�m, ta ti�n hành ch�nh tinh. - iu chnh tinh Tr��c khi �i�u ch�nh tinh hãm ch�t hai vít trên bàn gá �o l�i và l�i ti�n hành rà t� A ��n B. Ti�n hành �i�u ch�nh gi�ng nh� các b��c khi �i�u ch�nh thô, nh�ng � �ây ch� khác là vi�c nâng h� bàn gá �o nh� vào s� bi�n d�ng c�a ��m vênh �àn h�i. Sau m�t vài l�n �i�u ch�nh ta ���c ch� th� c�a ��u A và ��u B là b�ng nhau. K�t qu� có ���c m�t ���ng th�ng AB song song v�i ���ng th�ng chu�n DC. Sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng chi ti�t quang ���c �o theo ba ph�ơng I-I, II-II và III-III. Hình 4. K�t c�u �� gá và trang b� �o sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng m�u trên máy �o ���-21 2. Phân tích �� gá �o sai l�ch v� �� th�ng trên máy �o v�n n�ng ���-21 - S� d�ng d�ch chuy�n s�ng tr��t c�a máy �o ���-21 có khe h� nh� 1 µm. - ��c s� d�ch chuy�n trên th��c �o �� dài ch� th� s� c�a Hãng Mitutoyo g�n trên máy �o ���-21, xác ��nh chính xác v� trí �i�m �o trên chi ti�t t�ơng �ng v�i sai l�ch v� �� th�ng �o ���c. Do �ó có th� ti�n hành gia công có ��nh h��ng t�i t�ng vùng trên b� m�t chi ti�t �o. - �� t�o ���c “���ng th�ng chu�n” trên b� m�t chi ti�t khi �o sai l�ch v� �� th�ng, trong �� gá thi�t k� và ch� t�o �ã s� d�ng bi�n d�ng c�a ph�n t� �àn h�i - ��m vênh có th� th�c hi�n d�ch chuy�n t� vi. 79 - �ánh giá ch� th� sai l�ch v� �� th�ng dùng ��ng h� so giá tr� chia 0,001 mm c�a Hãng Mitutoyo. 3. Sai s� phép �o �� gá �o ���c gá và k�p ch�t trên bàn máy c�a máy �o. Vi�c ch�nh tinh �� ��t ���c ���ng th�ng AB song song v�i ���ng th�ng chu�n DC, ���c th�c hi�n nh� bi�n d�ng c�a ��m vênh �àn h�i. Sai s� c�a phép �o ph� thu�c vào sai l�ch v� �� vuông góc c�a ph�ơng �o và �� nhám c�a chi ti�t �o. Sai lch v vuông góc c!a ph#$ng o: Trong quá trình �o ta ph�i rà ��u �o t� A ��n B nh� cơ c�u vít bàn tr��t c�a máy �o, d��i áp l�c �o s� sinh ra m�t l�c ma sát có chi�u ng��c l�i v�i chi�u di chuy�n c�a chi ti�t �o. L�c ma sát này s� làm cho ��u �o b� l�ch �i m�t góc (hình 3). Ta có: Fms= f.N trong �ó: f - H� s� ma sát; N - Áp l�c �o theo ph�ơng pháp tuy�n; Khi dùng ��ng h� so giá tr� chia 0,001 mm, áp l�c �o [4]: N = 1,5 (N). �� bi�n d�ng c�a ��u �o: J ms E F = , JE - �� c�ng c�a v�t li�u ��u �o. T� th�c nghi�m �o [4]: C. 2 1 3 1 = C - �� phân gi�i c�a ��ng h� �o và c = 0,001 mm. ��i v�i máy �o ���-21 khe h� l�n nh�t trong s�ng tr��t c�a b�ng máy là 1 µm, chi�u dài d�n tr��t c�a tr�c vít là 25 mm. V�y suy ra: 510.4 25000 1 == . Do �ó ch� th� c�a ��ng h� s� b� sai l�ch �i m�t l��ng : ( ) ( )mmS 710.5cos1 == . Sai l�ch ch� th� r�t nh� có th� b� qua và coi sai l�ch v� �� vuông góc 0=S . - Sai s- o khi l/n nhám c!a chi ti1t Khi �o v�i ��ng h� so có ��u �o bi ���ng kính là 3 mm, thì ���ng kính c�a ��u �o l�n hơn nhi�u so v�i chu kì T c�a �� nhám t = (23) µm thì phép �o sai l�ch v� �� th�ng không phát hi�n ���c. - K1t lu3n Phép �o sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng chi ti�t quang dùng �� gá ��t trên bàn tr��t c�a máy �o v�n n�ng ���-21, có sai s� nh� có th� b� qua và ��m b�o �� tin c�y k�t qu� �o. 80 IV. M�T S� K�T QU� �O SAI L�CH V� �� TH�NG TRONG M�T PH�NG CHI TI�T QUANG KHI MÀI NGHI�N Trong quá trình th�c nghi�m mài nghi�n m�u, thay ��i các thông s� hình h�c và ��ng h�c máy �� nâng cao �� chính xác gia công. Khi �ó ta ph�i xác ��nh t�a �� và phân b� l��ng d� c�c b� trên b� m�t phôi �� gia công có ��nh h��ng. Quá trình th�c nghi�m �ã ���c ti�n hành nhi�u l�n, � �ây trình bày k�t qu� �o sai l�ch v� �� th�ng trong b� m�t phôi gia công sau ba l�n �i�u ch�nh cu�i. K�t qu� �o sai l�ch v� �� th�ng b�ng �� gá trên máy �o ���-21 m�u D = 100 mm T�a �� theo ph�ơng Sai h��ng tâm (mm) l�ch �� th�ng (µm) -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 L�n 1 L�n 2 0 0 0 0 2 1 7 5 11 9 11 10 11 13 10 13 4 7 0 0 0 0Ph�ơng 1-1 Trung bình 0 0 1,5 6 10 10,5 12 11,5 5,5 0 0 L�n 1 L�n2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 2 5 2 5 7 5 7 8 8 9 7 9 8 5 8 8 2 5 5 1 2 0 0 0 0 0 0Ph�ơng II-II Trung bình 0 0 3 5,6 7,6 8,3 7 5 2,6 0 0 L�n 1 L�n 2 0 0 0 0 1 5 5 10 7 11 10 10 10 10 8 7 7 2 0 0 0 0Ph�ơng III- III Trung bình 0 0 3 7,5 9 10 10 7,5 4,5 0 0 Hình 5. T�a �� l��i sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng m�u D = 100 mm sau khi gia công có ��nh h��ng l�n th� nh�t. 81 K�t qu� �o sai l�ch v� �� th�ng b�ng �� gá trên máy �o ���-21 m�u D = 100 mm T�a �� theo ph�ơng Sai h��ng tâm l�ch �� (mm) th�ng (µm) -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 L�n 1 L�n 2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0Ph�ơng 1-1 Trung bình 0 0 0,3 0,3 1,3 1 1,6 1 0,3 0 0 L�n 1 L�n2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 1 5 1 3 5 3 3 5 3 3 3 3 3 3 3 2 1 2 0 0 0 0 0 0Ph�ơng II-II Trung bình 0 0 1,3 2,3 3,6 3,6 3 3 1,6 0 0 L�n 1 L�n 2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 1 2 1 4 3 3 5 3 3 5 3 4 5 2 4 5 2 4 4 0 3 0 0 0 0 0 0Ph�ơng III-III Trung bình 0 0 1,3 3,3 3,6 4 3,6 3,6 2,3 0 0 Hình 6. T�a �� l��i sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng m�u D = 100 mm sau khi gia công có ��nh h��ng l�n th� hai. K�t qu� �o sai l�ch v� �� th�ng b�ng �� gá trên máy �o ���-21 m�u D = 100 mm T�a �� theo ph�ơng Sai h��ng tâm l�ch �� (mm) th�ng trung bình (µm) - 50 - 40 - 30 - 20 - 10 0 1 0 2 0 0 0 0 L�n 1 L�n 2 L�n 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ph�ơng 1-1 Ph�ơng II-II Ph�ơng III-III Trung bình 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 82 Hình 7. T�a �� l��i sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng m�u D = 100 mm sau khi gia công có ��nh h��ng l�n th� ba - Nh3n xét Các k�t qu� �o sai l�ch v� �� th�ng ��i v�i các m�u sau m�i l�n gia công có ��nh h��ng theo phân b� l��ng d� c�c b� � �ây, c�ng ���c ki�m tra trên máy �o t�a �� 3D TESA (Thu� S�) và cho k�t qu� nh� nhau [1]. �i�u �ó ch�ng t� r�ng ph�ơng pháp �o �ã nghiên c�u, �� gá ���c thi�t k� ch� t�o, các ph�ơng ti�n, thi�t b� �o ���c s� d�ng là ��m b�o �� chính xác và �� tin c�y. V. K�T LU�N Ph�ơng pháp �o sai l�ch v� �� th�ng trong m�t ph�ng chi ti�t quang khi mài nghi�n b�ng �� gá và trang b� �o trên máy ���-21 cho k�t qu� �o v�i �� chính xác cao (µm). Ph�ơng pháp này cho kh� n�ng ch� ��ng xác ��nh to� �� và giá tr� phân b� l��ng d� gia công c�c b� khi gia công có ��nh h��ng b� m�t chi ti�t quang khi mài nghi�n, nh�m nâng cao �� chính xác và n�ng su�t gia công. Ph�ơng pháp ���c trình bày � �ây t�o ra ph�ơng ti�n �o v�i �� chính xác cao trong các cơ s� gia công chi ti�t quang trong �i�u ki�n hi�n nay � n��c ta. TÀI LI�U THAM KH�O 1. Nguy�n Tr�ng Hùng - Nghiên c�u �nh h��ng c�a m�t s� y�u t� công ngh� ��n �� chính xác t�o hình b� m�t ph�ng chi ti�t quang khi mài nghi�n, Lu�n án Ti�n s� K� thu�t, �HBK Hà N�i, 2003. 2. Nguy�n Tr�ng Hùng, Ninh ��c T�n, Nguy�n V�n Khang, Nguy�n Minh Ph�ơng - M�t s� k�t qu� nghiên c�u gia công có ��nh h��ng theo phân b� l��ng d� c�c b� b� m�t ph�ng chi ti�t quang khi mài nghi�n, T�p chí Khoa h�c và Công ngh� 42 (4) (2004) 69- 77. 3. Ninh ��c T�n - Dung sai và l�p ghép, Nhà xu�t b�n Giáo d�c, Hà N�i, 2000. 4. Nguy�n Ti�n Th�, Nguy�n Th� Xuân B�y, Nguy�n Th� C�m Tú - K� thu�t �o l��ng ki�m tra trong ch� t�o cơ khí, Nhà xu�t b�n Khoa h�c và K� thu�t, Hà N�i, 2001. 83 5. Nguy�n Tr�ng Hùng - Bài gi�ng �� chính xác truy�n ��ng cơ c�u, Tr��ng ��i h�c Bách khoa Hà N�i, 1991. 6. Nguy�n Tr�ng Hùng - Chi ti�t cơ c�u chính xác, Nhà xu�t b�n Khoa h�c và K� thu�t, Hà N�i, 2002. SUMMARY MEASURING METHOD ERROR ABOUT STRAIGHT ON PLANE SURFACE OPTICAL PART’S IN GRINDING In this paper there are consedered some results of research for measuring method error about straight on plane surface optical part’s in grinding. The research results allow us to have measuring method error about straight on plane surface optical part’s in grinding by attachments on measuring-machine UIM-21, which have degree of accuracy (µm). This method allow us to have capabilies the initiative means to define co-ordinate and dispose parial value for orientation of production to dispose parial value on plane surface optical part’s in grinding, the goal of this work is improving the precision and productivity. 9a ch: Nh3n bài ngày 12 tháng 4 n<m 2004 Khoa Cơ khí, ��i h�c Bách khoa Hà N�i.
File đính kèm:
- phuong_phap_do_sai_lech_ve_do_thang_trong_mat_phang_chi_tiet.pdf