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

` ®¹i häc th¸i nguyªn tr­êng ®hkt c«ng nghiÖp *** Céng hßa x· héi chñ nghÜa viÖt nam §éc lËp - Tù do - H¹nh phóc ----------------- o0o ----------------- ThuyÕt minh luËn v¨n th¹c sü kü thuËt §Ò tµi: Nghiªn cøu, øng dông thiÕt bÞ ®o c¬ ®iÖn tö cho m¸y c«ng cô v¹n n¨ng nh»m n©ng cao ®é chÝnh x¸c dÞch chuyÓn Häc viªn : TrÇn ThÞ Ph­¬ng Th¶o Líp : Chk9 - ctm Ngµnh : c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y H­íng dÉn khoa häc: ts. Hoµng vÞ khoa sau ®¹i häc TS. NguyÔn V¨n Hïng ng­êi h­íng dÉn TS. Hoµng VÞ häc viªn TrÇn ThÞ Ph­¬ng Th¶o Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 Lêi cam ®oan XuÊt ph¸t tõ thùc tÕ víi ®Ò tµi “ Nghiªn cøu øng dông thiÕt bÞ ®o C¬ ®iÖn tö cho m¸y c«ng cô v¹n n¨ng nh»m n©ng cao ®é chÝnh x¸c dÞch chuyÓn”. Tõ nghiªn cøu lý thuyÕt vµ lµm thùc nghiÖm, t«i xin cam ®oan r»ng nh÷ng néi dung trong luËn ¸n nµy lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña t«i. Néi dung luËn ¸n lµ trung thùc vµ ch­a tõng ®­îc c«ng bè trong bÊt kú mét c«ng tr×nh nµo kh¸c. T¸c gi¶ TrÇn ThÞ Ph­¬ng Th¶o Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 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 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 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 Cơ điện tử 55 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 cho chạy dao dọc và chạy dao ngang trên máy tiện ren vít vạn năng 78 4.1 Đánh giá và lựa chọn phương pháp đo dịch chuyển thẳng trên máy tiện ren vít vạn năng 78 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 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 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 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TT Bảng số Nội dung Trang 1 Bảng 1.1 Sù phô thuéc cña c¸c gi¸ trÞ t vµ n t vµo n vµ x¸c xuÊt p. 24 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ẢNH CHỤP TT Hình Nội dung Trang 1 Hình 1.1 Ph©n bè chuÈn cña c¸c gi¸ trÞ ®o riªng lÎ. 23 2 Hình 1.2 Các nguồn gây sai số của máy công cụ (Anderson 1992) 27 3 Hình 2.1 Thước cặp 32 4 Hình 2.2 CÊu t¹o cña th­íc phô 33 5 Hình 2.3 Các kiểu thước kẹp 34 6 Hình 2.4 Cấu tạo Panme đo ngoài cơ khí 35 7 Hình 2.5 Các kiểu panme 36 8 Hình 2.6 CÊu t¹o panme ®ång hå 37 9 Hình 2.7 Dông cu ®o gãc c¬ khÝ 38 10 Hình 2.8 Nguyên lí làm việc của kính đo góc 39 11 Hình 2.9 Nguyªn lí lµm viÖc cña m¸y ®o gãc 40 12 Hình 2.10 Nguyªn lí lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña ®ång hå so 41 13 Hình 2.11 Nguyªn lí lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña ®ång hå ®o chuyÓn vÞ nhá 42 14 Hình 2.12 Nguyªn lí lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña ®ång hå ®o mÆt ®Çu 43 15 Hình 2.13 Mặt cắt lỗ côn 45 16 Hình 2.14 Rãnh mang cá 45 17 Hình 2.15 Nguyên đo góc bằng thước sin và thước tang 45 18 Hình 2.16 Sơ đồ của dụng cụ đo góc tế vi 46 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 19 Hình 2.17 MÆt c¾t bµn dao ngang m¸y tiÖn 1K62 48 20 Hình 2.18 S¬ ®å ®éng bµn dao m¸y 16K20 49 21 Hình 2.19 Nguyªn t¾c lµm viÖc cña m¸y ®o gãc mang tªn lµ ®Çu chia ®é. 50 22 Hình 2.20 §Çu ph©n ®é quang häc 51 23 Hình 2.21 Sơ đồ tính sai sè cña phÐp ®o b»ng th­íc cÆp. 52 24 Hình 2.22 Sơ đồ tÝnh sai sè cña phÐp ®o b»ng panme. 52 25 Hình 3.1.a §o vÞ trÝ trùc tiÕp 56 26 Hình 3.1.b Sơ đồ tập hợp các phương pháp đo vị trí ứng dụng trên máy 57 27 Hình 3.2 §o gi¸n tiÕp Th«ng qua trôc vÝt me ch¹y dao 58 28 Hình 3.3 §o vÞ trÝ gi¸n tiÕp th«ng qua bé b¸nh r¨ng - thanh r¨ng 58 29 Hình 3.4 §o vÞ trÝ b»ng ®¹i l­îng t­¬ng tù 59 30 Hình 3.5 §o vÞ trÝ b»ng ®¹i l­îng sè 59 31 Hình 3.6 §o vÞ trÝ chu kú – tuyÖt ®èi 60 32 Hình 3.7 C¸c d¹ng do vÞ trÝ vµ thµnh phÇn ®o: D ®o trùc tiÕp, I ®o gi¸n tiÕp, R kiÓu quay, T tuyÕn tÝnh 61 33 Hình 3.8 Nh©n tè ¶nh h­ëng trong c¶m biÕn d÷ liÖu ®o trùc tiÕp vµ ®o gi¸n tiÕp 62 34 Hình 3.9 C¸c d¹ng l­íi nhiÔu x¹ trong hÖ thèng ®o gia sè 64 35 Hình 3.10 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña qu¸ tr×nh nhiÔu x¹ cho ¸nh s¸ng truyÒn qua 65 35 Hình 3.11 Xung ®Çu ra cña hÖ thèng ®o ®­êng dµi b»ng quang ®iÖn 66 36 Hình 3.12 Th­íc ®o m· nhi ph©n cho bé m· hãa tuyÖt ®èi 68 37 Hình 3.13 Th­íc m· nhÞ ph©n víi nguyªn t¾c ®äc h×nh ch÷ V 68 38 Hình 3.14 Nguyªn lý bé gi¶i gãc ®ång bé 70 39 Hình 3.15 C¶m biÕn gãc quay 71 40 Hình 3.16 Nguyªn lý cña hÖ thèng industosyn scale 72 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 41 Hình 3.17 Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ®Çu kÝch quang ®iÖn ®éng (phillips) 74 42 Hình 3.18 Bộ mã hóa tuyến tính thu gọn 75 43 Hình 3.19 Hình ảnh đỉnh dao sau 4,1 phút khi gia công với v = 110 (m/phút), s = 0,3(mm/ răng) 76 44 Hình 3.20 Hình ảnh đỉnh dao sau 6,1 phút khi gia công với v = 80 (m/phút), s = 0,2(mm/ răng) 76 45 Hình 3.21 Hình ảnh đỉnh dao sau 6,0phút khi gia công với v = 80 (m/phút), s = 0,2(mm/ răng) 77 46 H×nh 4.1 Sơ đồ sai số gá đặt thước dụng cụ đo 82 47 Hình 4.2 Kết cấu thước số gá đặt trên máy 83 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 PhÇn më ®Çu 1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi HiÖn nay viÖc øng dông c«ng nghÖ míi, kỹ thuật cao lu«n lµ nhu cÇu cÊp b¸ch cña mäi nÒn s¶n xuÊt vµ mäi quèc gia trong ®ã cã c¶ ViÖt nam. Tuy nhiªn việc nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến, máy công cụ có độ chính xác cao với ngành công nghiệp 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 nh»m ®Ó më réng h¬n n÷a ®é chÝnh x¸c gia c«ng cña chóng thay cho viÖc ®Çu t­ mét m¸y hiÖn ®¹i, kh¸ tèn kÐm so víi viÖc n©ng cÊp cho m¸y v¹n n¨ng s½n cã mµ chóng vÉn cã thÓ gia c«ng ®­îc nh÷ng chi tiÕt cho ®é chÝnh x¸c nh­ nhau. V× vËy viÖc n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña c¸c m¸y v¹n n¨ng 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 chuyển 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 cụ, có thể ứng dụng phương pháp đo trực tiếp hoặc đo gián tiếp với thiÕt bÞ ®o c¬ ®iÖn tö. Phương pháp đo trực tiếp là phương pháp đo bám sát vị trí cần đo hay các biến đổi vị trí không cần đến các dẫn động cơ khí trung 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 thiÕt bÞ ®o, do hạn chế không gian, ảnh hưởng môi trường và giá thành thiÕt bÞ ®o cao. Vì vậy có thể thay sử dụng phương pháp đo gián tiếp víi thiÕt bÞ ®o dïng ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp, đây là phương pháp đo mà vị trí cần đo được đo thông qua một dẫn động cơ khí trung gian. Các thiết bị đo dùng Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 phương pháp đo gián tiếp có giá thành không quá cao mà các sai số gặp phải khi đo có thể khắc phục được. Trªn thùc tÕ hiÖn nay ®· cã nhiÒu m¸y v¹n n¨ng ®­îc øng dông thiÕt bÞ ®o hiÖn ®¹i ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña m¸y, chñ yÕu lµ ®é chÝnh x¸c dÞch chuyÓn, nh­ng ch­a thấy mét nghiªn cøu ph©n tÝch cô thÓ nµo vÒ nã. V× vËy 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” lµ ®Ò tµi có khả năng hiện thực và cần thiết. Qua ®Ò tµi nµy cho chóng ta nh÷ng hiÓu biÕt c¬ b¶n vÒ c¸c d¹ng sai sè ®o dÞch chuyển th­êng gÆp trªn m¸y c«ng cô v¹n n¨ng hiÖn nay, c¸c ph­¬ng ph¸p ®o vµ c¸c thiÕt bÞ c¬ ®iÖn tö tõ ®ã cã nh÷ng ph©n tÝch cô thÓ ®Ó cã nh÷ng lùa chän hîp lý øng dông trùc tiÕp trªn mét m¸y v¹n n¨ng cô thÓ nh»m n©ng cao ®é chÝnh x¸c dÞch chuyÓn cña m¸y nµy ®ång thêi nghiªn cøu ®­a ra nh÷ng ph­¬ng ph¸p ®Ó gi¶m sai sè cho dông cô ®o lùa chän, tõ ®ã gãp phÇn ®¸ng kÓ n©ng cao ®é chÝnh x¸c gia c«ng cña m¸y. 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: Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 4.1.1. Máy: máy công cụ vạn năng (Máy tiện ren vít vạn năng) 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 chuyển nhỏ 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 máy công cụ vạn năng. 5.2 Nghiên cứu, lựa chọn phương pháp cải tiến độ chín h xác đo dịch chuyển 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 trên máy tiện ren vít vạn năng. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 Ch­¬ng I: Tæng quan vÒ ®Ò tµi 1.1 C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ ®o l­êng 1.1.1 §o l­êng §o l­êng lµ ®Þnh l­îng ®é lín cña ®èi t­îng ®o, tøc lµ thiÕt lËp mèi quan hÖ gi÷a ®¹i l­îng cÇn ®o vµ mét ®¹i l­îng ®¹i l­îng cã cïng tÝnh chÊt vËt lý ®­îc quy ®Þnh cïng lµm ®¬n vÞ ®o. Thùc chÊt ®o l­êng lµ so s¸nh ®¹i l­îng cÇn ®o víi ®¬n vÞ ®o ®Ó t×m ra tû lÖ gi÷a chóng. §é lín ®èi t­îng ®o ®­îc biÓu diÔn b»ng trÞ sè cña tû lÖ nhËn ®­îc, kÌm theo ®¬n vÞ ®o dïng khi so s¸nh. VÝ dô: §¹i l­îng cÇn ®o lµ Q, ®¬n vÞ ®o dïng so s¸nh lµ u. Khi so s¸nh tû lÖ gi÷a chóng: q u Q = KÕt qu¶ ®o sÏ lµ: .Q q u= 1.1.2. §¬n vÞ ®o - HÖ thèng ®¬n vÞ ®o §¬n vÞ ®o ®­îc quy ®Þnh dïng ®Ó so s¸nh ®é chÝnh x¸c cña nã ¶nh h­ëng ®Õn kÕt qu¶ ®o. §é lín cña ®¬n vÞ ®o cÇn ®­îc quy ®Þnh thèng nhÊt, ®Ó thuËn tiÖn trong chÕ t¹o, l¾p r¸p,... HÖ thèng ®¬n vÞ ®o gåm cã ®¬n vÞ ®o c¬ b¶n vµ ®¬n vÞ ®o dÉn xuÊt. 1.1.3. Ph­¬ng ph¸p ®o a. Kh¸i niÖm Ph­¬ng ph¸p ®o ®­îc x©y dùng tõ ®Þnh nghÜa vÒ th«ng sè ®o, lµ tËp hîp c¬ së khoa häc cã thÓ thùc hiÖn phÐp ®o, trong ®ã nªu râ nguyªn t¾c x¸c ®Þnh th«ng sè ®o, c¸c nguyªn t¾c nµy dùa trªn mèi quan hÖ to¸n häc hay vËt lý cã liªn quan víi ®¹i l­îng ®o. b. C¬ së ph©n lo¹i ph­¬ng ph¸p ®o Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 Dùa vµo quan hÖ gi÷a ®Çu ®o vµ chi tiÕt ®o chia thµnh ph­¬ng ph¸p ®o tiÕp xóc, gi÷a ®Çu ®o vµ bÒ mÆt chi tiÕt cã ¸p lùc ®o. Trong ph­¬ng ph¸p ®o kh«ng tiÕp xóc, gi÷a ®Çu ®o vµ chi tiÕt kh«ng tiÕp xóc víi nhau vµ kh«ng cã ¸p lùc ®o. Dùa vµo quan hÖ gi÷a gi¸ trÞ chØ thÞ trªn dông cô vµ gi¸ trÞ ®¹i l­îng ®o chia thµnh ph­¬ng ph¸p ®o tuyÖt ®èi vµ ph­¬ng ph¸p ®o so s¸nh. Trong ph­¬ng ph¸p ®o tuyÖt ®èi, gi¸ trÞ thÞ trªn dông cô ®o lµ gi¸ trÞ ®o ®­îc. Ph­¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n, do hµnh tr×nh ®o dµi nªn ®é chÝnh x¸c kh«ng cao. Trong ph­¬ng ph¸p ®o so s¸nh, gi¸ trÞ mÉu chØ thÞ trªn dông cô cho sai lÖch gi÷a gi¸ trÞ ®o vµ gi¸ trÞ mÉu chuÈn dïng khi chØnh “0” cho dông cô ®o. KÕt qu¶ ®o b»ng tæng gi¸ trÞ chuÈn vµ gi¸ trÞ chØ thÞ chØ thÞ. Dùa vµo quan hÖ gi÷a ®¹i l­îng cÇn ®o vµ ®¹i l­îng ®­îc ®o chia thµnh ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp vµ ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp. Trong ph­¬ng ph¸p trùc tiÕp, ®¹i l­îng ®­îc ®o chÝnh lµ ®¹i l­îng cÇn ®o, ph­¬ng ph¸p nµy cã ®é chÝnh x¸c cao nh­ng hiÖu qu¶ kh«ng cao. Trong ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp, ®¹i l­îng cÇn ®o cã quan hÖ hµm sè víi ®¹i l­îng ®­îc ®o. 1.1.4. KiÓm tra KiÓm tra lµ viÖc xem xÐt th«ng sè h×nh häc cña chi tiÕt cã n»m trong giíi h¹n cho phÐp hay kh«ng. C¨n cø vµo môc ®Ých sö dông cña yÕu tè cÇn kiÓm tra chia thµnh kiÓm tra thu nhËn vµ kiÓm tra trong khi gia c«ng. KiÓm tra thu nhËn, ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm ®¹t vµ kh«ng ®¹t yªu cÇu. KiÓm tra trong khi gia c«ng, ®Ó theo dâi sù thay ®æi kÝch th­íc kÝch th­íc chi tiÕt gia c«ng -th«ng sè ®o. Do ®ã, hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®­a ra t¸c ®éng ng­îc vµo hÖ thèng c«ng nghÖ, nh»m t¹o ra s¶n phÈm ®¹t yªu cÇu. C¨n cø vµo møc ®é phøc t¹p cña th«ng sè kiÓm tra chia thµnh kiÓm tra yÕu tè vµ kiÓm tra tæng hîp. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 KiÓm tra yÕu tè ®­îc thùc hiÖn riªng víi th«ng sè mµ nã cã thÓ ¶nh h­ëng nhiÒu tíi chÊt l­îng s¶n phÈm. Trong kiÓm tra tæng hîp, kiÓm tra ®ång thêi sù ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè ®Õn chÊt l­îng s¶n phÈm. Ph­¬ng ph¸p nµy th­êng ®­îc dïng ®Ó kiÓm tra thu thËp s¶n phÈm. 1.1.5. Ph­¬ng tiÖn ®o Ph­¬ng tiÖn ®o lµ tËp hîp c¸c dông cô, m¸y, ®å g¸ vµ c¸c thiÕt bÞ phô trî cho qu¸ tr×nh ®o. Ph­¬ng tiÖn ®o ®­îc ph©n lo¹i theo b¶n chÊt vËt lý qu¸ tr×nh ®o, theo ®Æc tÝnh sö dông vµ theo to¹ ®é ®o. Theo b¶n chÊt vËt lý qu¸ tr×nh ®o cã dông cô ®o c¬ khÝ, quang häc, khÝ nÐn,... Theo ®Æc tÝnh sö dông cã thiÕt bÞ ®o v¹n n¨ng vµ thiÕt bÞ ®o chuyªn dïng. Theo to¹ ®o cã thiÕt bÞ ®o mét, hai hay ba to¹ ®é. ViÖc lùa chän ph­¬ng tiÖn ®o phô thuéc vµo ®Æc ®iÓm s¶n phÈm, ph­¬ng ph¸p ®o vµ kh¶ n¨ng ®¸p øng cña thiÕt bÞ ®o. 1.1.6. C¸c chØ tiªu ®o l­êng Gi¸ trÞ ®é chia lµ ®é biÕn thiªn cña ®¹i l­îng ®o øng víi chuyÓn vÞ cña vËt chØ thÞ ®i 1 v¹ch trªn b¶ng chia ®é. Kho¶ng chia v¹ch lµ kho¶ng c¸ch gi÷a t©m hai v¹ch chia nhá nhÊt kÒ nhau trªn thang chia. §é nh¹y E lµ tû sè gi÷a ®é biÕn thiªn cña ®¹i l­îng ra ∆y (®¹i l­îng chØ thÞ) vµ ®é biÕn thiªn cña ®¹i l­îng vµo ∆x (®¹i l­îng ®o) t­¬ng øng. x yE ∆ ∆ = Khi sù thay ®æi ë ®Çu vµo vµ ®Çu ra cã cïng tÝnh chÊt vËt lý, th× ®é nh¹y lµ ®¹i l­îng kh«ng thø nguyªn, ®­îc gäi lµ tû sè truyÒn vµ ®­îc ký hiÖu lµ K. §­êng ®Æc tr­ng biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a ®¹i l­îng ra y vµ ®¹i l­îng vµo x, cïng lµ quan hÖ gi÷a chuyÓn vÞ cña kim chØ thÞ trªn thang ®o vµ ®é biÕn thiªn cña ®¹i l­îng ®o. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 Ph¹m vi chØ lµ ph¹m vi cña thang ®o giíi h¹n bëi gi¸ trÞ ®Çu vµo vµ gi¸ trÞ cuèi thang. NÕu kim chØ n»m ngoµi thang ®o, còng cã nghÜa lµ n»m ngoµi ph¹m vi chØ. Ph¹m vi ®o lµ mét miÒn cña ph¹m vi chØ, trong ®ã sai sè dông cô ®o n»m trong giíi h¹n chØ sè cho phÐp cña nã. Mét sè dông cô cã thÓ cã nhiÒu ph¹m vi ®o vµ th­êng th× ph¹m vi ®o lín nhÊt cã thÓ b»ng ph¹m vi chØ. Lùc ®o lµ lùc nÐn do trôc cña dông cô t¸c ®éng lªn vËt ®o trong phÐp ®o tiÕp xóc. Sai sè giíi h¹n lµ sai sè lín nhÊt cho phÐp. §é lÖch chuÈn cña dông cô ®o lµ gi¸ trÞ lín nhÊt cho phÐp cña ®é lÖch chuÈn c¸c gi¸ trÞ ®o riªng rÔ ®­îc thùc hiÖn trªn dông cô ®o. Håi sai lµ chªnh lÖch gi÷a hai lÇn chØ thÞ ®èi víi cïng mét kÝch th­íc ®o khi kim chØ thÞ di chuyÓn tõ gi¸ trÞ nhá h¬n vµ tõ gi¸ trÞ lín xuèng ®Õn kÝch th­íc ®o nµy. §é t¶n m¹n sè chØ lµ chªnh lÖch lín nhÊt gi÷a c¸c gi¸ trÞ trªn dông cô ®o khi phÐp ®o tiÕn hµnh lÆp l¹i nhiÒu lÇn víi cïng mét h­íng di chuyÓn trôc ®o vµ trong cïng mét ®iÒu kiÖn ®o. 1.2. c¸c nguyªn t¾c c¬ b¶n trong ®o l­êng 1.2.1. Nguyªn t¾c Abbe Khi kÝch th­íc ®o vµ kÝch th­íc mÉu n»m trªn mét ®­êng th¼ng th× kÕt qu¶ ®o ®¹t ®é chÝnh x¸c rÊt cao. KÝch th­íc cña chi tiÕt ®o cã thÓ ®­îc ®Æt nèi tiÕp hoÆc song song víi th­íc mÉu. Trªn c¸c dông cô ®o kÝch th­íc, ch¼ng h¹n nh­ th­íc cÆp gi÷a ®Çu ®o di tr­ît vµ th©n th­íc cã thÓ hë. Do l¾p ghÐp cã ®é hë, ¸p lùc ®o vµ biÕn d¹ng g©y ra sai sè ®o. 1.2.2. Nguyªn t¾c chuçi kÝch th­íc ng¾n nhÊt Khi ®o gi¸n tiÕp kÝch th­íc, sÏ h×nh thµnh chuçi kÝch th­íc ®o tõ s¬ ®å ®o, c¸c kÝch th­íc nµy cã quan hÖ hµm víi th«ng sè cÇn ®o. NÕu chuçi kÝch th­íc cµng Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 Ýt kh©u tham gia, th× ®é chÝnh x¸c phÐp ®o cµng cao. Do ®ã cã nghÜa lµ s¬ ®å ®o cµng ®¬n gi¶n, Ýt th«ng sè ®o, kÕt qu¶ ®o cµng chÝnh x¸c. 1.2.3. Nguyªn t¾c chuÈn thèng nhÊt NÕu trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ, gia c«ng vµ ®o l­êng tu©n theo nguyªn t¾c chuÈn thèng nhÊt, th× kÕt qu¶ ®o ®¹t ®é chÝnh x¸c cao nhÊt. Tuy nhiªn, trªn thùc tÕ kh«ng ph¶i bao giê còng ®¹t ®­îc nhiÒu mong muèn lµ chuÈn thiÕt kÕ, chuÈn c«ng nghÖ vµ chuÈn ®o l­êng trïng nhau. Tuú thuéc vµo ®é chÝnh x¸c yªu cÇu, mµ cã quyÕt ®Þnh phï hîp. 1.2.4. Nguyªn t¾c kinh tÕ Nguyªn t¾c tinh tÕ trong qu¸ tr×nh ®o cã nghÜa lµ viÖc lùa chän ph­¬ng ¸n ®o, dông cô, thiÕt bÞ ®o, ®å g¸ ®o ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c yªu cÇu, ®ång thêi chi phÝ víi gi¸ thµnh phï hîp. 1.3. Sai sè cña phÐp ®o Mçi phÐp ®o ®Òu cã mét sai sè, cho dï nã ®­îc thùc hiÖn trong ®iÒu kiÖn rÊt lý t­ëng. Sai sè ®o lµ sai lÖch gi÷a gi¸ trÞ ®o ®äc ®­îc trªn chØ thÞ cña dông cô ®o vµ gi¸ trÞ thùc cña ®¹i l­îng ®o. Gäi x lµ gi¸ trÞ chØ thÞ trªn dông cô ®o vµ xt lµ gi¸ trÞ thùc cña ®¹i l­îng ®o, sai sè ∆x sÏ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: tx x x∆ = − VÝ dô: Mét panme ®­îc hiÓn thÞ b»ng c¨n mÉu chuÈn 20 mm. NÕu bá qua sai sè cña mÉu vµ chØ sè trªn panme lµ 19,998 mm, th× sai sè tuyÖt ®èi cña panme ë vÞ trÝ nµy lµ: 19,998 20,000 0,002x mm∆ = − = − Sai sè còng ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng t­¬ng ®èi nh­ sau: Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 xSai so tuong doi Gia tri thuc ∆ = Do ¶nh h­ëng cña nhiÒu nguyªn nh©n, sai sè ®ång thêi mang tÝnh hÖ thèng vµ tÝnh ngÉu nhiªn. * Ngyªn nh©n vµ ph©n lo¹i sai sè ®o NÕu bá qua sai sè rèi, sai sè bao ®o bao gåm sai sè hÖ thèng vµ sai sè ngÉu nhiªn. Nguyªn nh©n g©y ra sai sè ®o do: - Sai sè cña ph­¬ng tiÖn ®o; - Sai sè cña ph­¬ng ph¸p ®o; - TÝnh chÊt vËt lý vµ ®o l­êng cña ®èi t­îng ®o; - ¶nh h­ëng cña m«i tr­êng ®o; - ¶nh h­ëng cña ng­êi thao t¸c ®o; - ¶nh h­ëng do viÖc quy trßn sè kÕt qu¶ ®o. 1.3.1. Sai sè hÖ thèng cña phÐp ®o Kh¸i niÖm: Sai sè hÖ thèng ®­îc ph©n thµnh hai lo¹i lµ sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi vµ sai sè hÖ thèng thay ®æi theo quy luËt hoÆc kh«ng theo quy luËt, nh­ng cã thÓ ­íc ®o¸n ®­îc gi¸ trÞ cña chóng. Sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi lµ sai sè lu«n xuÊt hiÖn víi cïng trÞ sè vµ dÊu nÕu ®iÒu kiÖn ®o kh«ng thay ®æi. V× nguyªn nh©n còng nh­ ®é lín cña thµnh phÇn sai sè nµy lµ x¸c ®Þnh, nªn cã thÓ lo¹i trõ sai sè nµy khái kÕt qu¶ ®o. NÕu mét ®¹i l­îng y ®­îc x¸c ®Þnh tõ nhiÒu thµnh phÇn ∆x1, ∆x2,..., ∆xn th× c¸c thµnh phÇn sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi ∆x1, ∆x2,..., ∆xn sÏ ®­îc tÝnh vµo sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi ∆y cña phÐp ®o. Khi ®ã, sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua phÐp ®o lÆp l¹i trªn cïng mét dông cô ®o råi tÝnh gi¸ trÞ trung b×nh hoÆc x¸c ®Þnh b»ng dông cô ®o chÝnh x¸c h¬n. Tæng c¸c thµnh phÇn sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi cña phÐp ®o ®­îc gäi lµ ®é kh«ng ®óng vµ ®­îc hiÖu chØnh vµo kÕt qu¶ ®o. §èi víi phÐp ®o trùc tiÕp, ®é kh«ng ®óng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 ∆y = ∑ = ∆ k j j 1 Trong ®ã ∆j lµ sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi cña c¸c gi¸ trÞ ®o xj , víi j =1,2,.., k. §èi víi phÐp ®o gi¸n tiÕp hay so s¸nh, tõ mèi quan hÖ gi÷a ®¹i l­îng cÇn t×m y víi c¸c ®¹i l­îng ®o trùc tiÕp ®éc lËp xj , víi j = 1, 2,..., k ®­îc thÓ hiÖn th«ng qua hµm ( )1 2, ,..., ky f x x x= . C¸c ®¹i l­îng ®o ®éc lËp xj chøa sai sè hÖ thèng kh«ng ®æi lµ ∆x1, ∆x2,..., ∆xk. NÕu gi¶ thiÕt ∆xj lµ rÊt nhá so víi xj, ®é kh«ng ®óng ( )1 2, ,..., ky f x x x∆ = ∆ ∆ ∆ sÏ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 1 2 1 2 . . ......... . k k f f fy x x x x x x ∂ ∂ ∂ ∆ = ∆ + ∆ + + ∆ ∂ ∂ ∂ ∑ = ∆ ∂ ∂ =∆ k j j j x x fy 1 . Khi ( )jy f x= lµ mét hµm tuyÕn tÝnh th× : 1= ∂ ∂ jx f vµ ∑ = ∆=∆ k j jxy 1 Nguyªn nh©n g©y ra sai sè hÖ thèng cña phÐp ®o: Sai sè hÖ thèng cña phÐp ®o xuÊt hiÖn do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau: - Sai sè cña mÉu kÝch th­íc: mçi mÉu kÝch th­íc ®Òu cã sai sè do chÕ t¹o vµ ®é mßn khi sö dông. C¸c sai lÖch nµy cßn cã thÓ thay ®æi cïng víi thêi gian. Sai sè cña dông cô ®o: Do c¸c chi tiÕt cña dông cô ®o cã dung sai chÕ t¹o, do c¸c c¬ cÊu truyÒn ®éng kh«ng tuyÕn tÝnh hay do sai sè l¾p r¸p, ®iÒu chØnh,… g©y nªn. VÝ dô nh­ sai sè b­íc ren cña panme, sai sè b¸nh r¨ng, thanh r¨ng trong ®ång hå so, sai sè tû lÖ gi÷a chiÒu dµi c¸c ®ßn bÈy trong ®ång hå so chÝnh x¸c kiÓu c¬ khÝ. Sai sè nghiªng hay sai sè Abbe, xuÊt hiÖn khi vËt ®o vµ mÉu kÝch th­íc kh«ng song song vµ ®­êng sèng tr­ît kh«ng th¼ng. - ¶nh h­ëng cña m«i tr­êng: Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 Trong c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng cña m«i tr­êng nh­ nhiÖt ®é, ®é Èm, ¸p suÊt kh«ng khÝ, tr­êng ®iÖn tõ th× ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é cã ý nghÜa quan träng nhÊt ®èi víi phÐp ®o ®é dµi. NhiÖt ®é chuÈn ®­îc quy ®Þnh lµ 20oC. V× vËy, sai sè do sù chªnh lÖch nhiÖt ®é ®o so víi 20oC cÇn ®­îc tÝnh to¸n vµ xö lý trong kÕt qu¶ ®o theo c«ng thøc : . .l l tα∆ = ∆ Trong ®ã: l∆ - Sai lÖch do nhiÖt ®é ®o kh¸c nhiÖt ®é chuÈn 020 C ; l - ChiÒu dµi ®o¹n ®o; α - HÖ sè d·n në chiÒu dµi; t∆ - Chªnh lÖch nhiÖt ®é so víi 020 C . - ¶nh h­ëng cña ng­êi ®o: Sai sè cña hÖ thèng ®o ®äc, ng¾m v¹ch chia,... phô thuéc nhiÒu vµo ng­êi ®o. v× vËy nªn tr¸nh thay ®æi ng­êi ®o trong khi ®ang thùc hiÖn mét phÐp ®o hay mét d·y ®o. Håi sai cña dông cô do: nguyªn nh©n cña håi sai lµ do ma s¸t vµ hiÖn t­îng biÕn d¹ng ®µn håi trong dông cô ®o. Gi¸ trÞ håi sai th­êng kh«ng æn ®Þnh, nh­ng ph¶i n»m trong mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh.trong thùc tÕ cÇn tÝnh ®ªn nã trong mét phÐp ®o nh­ ®é ®ro b»ng ®ång hå so. - Lùc ®o: Trong phÐp ®o theo kiÓu c¬ khÝ, lu«n tån t¹i mét lùc ®o nhÊt ®Þnh, ®Ó ®Èy líp kh«ng khÝ ë vÞ trÝ tiÕp xóc vµ v­ît lùc ma s¸t trong dông cô ®o. NhiÒu khi ¶nh h­ëng cña nh÷ng lùc ®o nµy ¶nh h­ëng ®Õn nh÷ng phÐp ®o rÊt lín, nh­ g©y ra hiÖn t­îng biÕn d¹ng dÎo t¹i n¬i tiÕp xóc víi vËt ®o, còng nh­ hiÖn t­îng cong trô g¸ dông cô ®o. §é biÕn d¹ng dÎo cña chi tiÕt ®o b»ng thÐp, do lùc ®o g©y nªn, sÏ ®­îc tÝnh theo ®Þnh luËt Hóc .0,005. F ll Q ∆ = Trong ®ã: F - Lùc ®o (N); l - ChiÒu dµi ®o (mm); Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 Q - TiÕt diÖn ®o(mm2). Gi¸ trÞ ®é biÕn d¹ng dÎo phô huéc vµo d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc, nh¸m bÒ mÆt vµ m« ®un ®µn håi. Sai sè do ®é biÕn d¹ng dÎo a do lùc ®o hay träng lùc cña vËt g©y ra , ®­îc tÝnh theo c«ng thøc HÐc, víi ®iÒu kiÖn vËt ®o b»ng thÐp vµ bÒ mÆt tiÕp xóc víi ®Çu ®o ®­îc gia c«ng theo ph­¬ng ph¸p mµi. Bi gi÷a hai mÆt ph¼ng: 2 30,829 Fa D = Bi víi bi: 23 1 2 1 10,415. .a F D D   = +    Trô gi÷a hai mÆt ph¼ng: 3 10,092. .Fa l D = Trong ®ã: F – Lùc ®o hay träng lùc cña vËt (N); D, D1, D2 - §­êng kÝnh bi hay trô (mm); l - Chiªu dµi trô (mm). ¶nh h­ëng cña ®é biÕn d¹ng dÎo cã gi¸ trÞ ®¸ng kÓ trong c¸c phÐp ®o so s¸nh gi÷a v¹t ®o d¹ng trô hay bi cã ®­êng kÝnh nhá víi mÉu kÝch th­íc cã mÆt ®o ph¼ng nh­ c¨n mÉu song ph¼ng. Gi¸ trÞ sai sè hÖ thèng do ®é biÕn d¹ng dÎo cña vËt ®o lu©n lu©n ©m cã nghÜa lµ gi¸ trÞ ®o ®­îc nhá h¬n so víi gi¸ trÞ thùc cña chi tiÕt ®o . 1.3.2. Sai sè ngÉu nhiªn cña phÐp ®o Sai sè ngÉu nhiªn lµ sai sè cã tù sè vµ dÊu kh«ng x¸c ®Þnh trong phÐp ®o lÆp. Sai sè nµy lµm cho kÕt qu¶ ®o kh«ng æn ®Þnh . Nguyªn nh©n g©y ra sai bsè ngÉu nhiªn lµ do nh÷ng biÕn thiªn ngÉu nhiªn ë chi tiÕt ®o, mÉu kÝch th­íc, dông cô ®o còng nh­ thay ®æi vÒ nhiÖt ®é nµ kh¶ n¨ng thao t¸c cña ng­êi ®o. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 Sai sè ngÉu nhiªn tån t¹i trong kÕt qu¶ ®o, nã ®­îc nhËn biÕt th«ng qua sù dao ®éng cña kÕt qu¶ ®áiªng rÏ. Trong phÐp ®o lÆp do mét ng­êi ®o thùc hiÖn trªn cïng mét dông cô®o vµ ®èi víi cïng mét chi tiÕt ®o. Sai sè ngÉu nhiªn ®­îc ®Æc tr­ng b»ng sai sè b×nh ph­¬ng trung b×nh s, ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së c¸c dao ®éng cña tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ ®o riªng rÏ xung quanh gi¸ trÞ trung b×nh cña chóng trong phÐp ®o lÆp nhiÒu gi¸ trÞ. Sai lÖch b×nh ph­¬ng trung b×nh s ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: 1 )( 1 2 − − = ∑ = n xx s n i ni Trong ®ã: xi – Gi¸ trÞ cña kÕt qu¶ ®o thø i; xm – Gi¸ trÞ trung b×nh tõ n gi¸ trÞ ®ob riªng rÏ; n – Sè lÇn ®o lÆp. NÕu t¨ng sè lÇn ®o n lªn rÊt lín (trªn 200 lÇn) , th× sai lÖch b×nh ph­¬ng trung b×nh s sÏ ®¹t tíi gi¸ trÞ giíi h¹n vµ trë thµnh ®é lÖch chuÈn σ . Chó ý r»ng , khi tÝnh ®é lÖch chuÈn σ hay sai lÖch b×nh ph­¬ng trung b×nh s, cÇn ph¶i quy trßn gi¸ trÞ trung b×nh xm tíi sè thËp ph©n ®øng sau vÞ trÝ thËp ph©n cña gi¸ trÞ ®o riªng rÏ xi . VÝ dô: Mét phÐp ®o sau 10 lÇn quan s¸t cã c¸c gi¸ trÞ ®o lµ 2,6; 2,5; 2,7; 2,7; 2,3; 2,5; 2,8; 2,7; 2,3 vµ 2,6 . H·y tÝnh sai lÖch b×nh ph­¬ng trung b×nh s cña c¸c gi¸ trÞ ®o trªn . I xi xm (xi - xm) (xi - xm) 2 1 2 3 4 5 2,6 2,5 2,7 2,7 2,3 + 0,03 - 0,07 + 0,13 + 0,13 - 0,27 0,0009 0,0049 0,0169 0,0169 0,0729 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 6 7 8 9 10 2,5 2,8 2,7 2,3 2,6 2,57 - 0,07 + 0,23 + 0,13 - 0,27 + 0,03 0,0049 0,0529 0,0169 0,0729 0,0009 ).(17,0 9 261,0 110 )(x 10 1 2 i m x s i m µ±== − − = ∑ = Gi¶ sö c¸c gi¸ trÞ ®o riªng rÏ cña phÕp ®o trªn xuÊt hiÖn theo ph©n bè chuÈn nh­ tronh h×nh 1.1 vµ n ®ñ lín th× trong ph¹m vi : xm ± s sÏ cã x¸c suÊt xuÊt hiÖn gi¸ trÞ ®o riªng rÏ lµ p = 68,3%; xm ± 2s sÏ cã x¸c suÊt xuÊt hiÖn gi¸ trÞ ®o riªng rÏ lµ p = 95,4%; xm ± 3s sÏ cã x¸c suÊt xuÊt hiÖn gi¸ trÞ ®o riªng rÏ lµ p = 99,7%. xi y 0 xm σσ σσ σσ H×nh 1.1: Ph©n bè chuÈn cña c¸c gi¸ trÞ ®o riªng lÎ. NÕu sai sè hÖ thèng ®· ®­îc lo¹i trõ , th× gi¸ trÞ ®o trung b×nh sÏ ®­îc bao bëi hai giíi h¹n cña kho¶ng mµ trong ®ã gi¸ trÞ thùc cña ®¹i l­îng ®o cã thÓ xuÊt hiÖn víi mét x¸c suÊt p ®· chän . Khi ®ã c¸c giíi h¹n nµy ®­îc gäi lµ giíi h¹n tin cËy vµ ph¹m vi gi÷a chóng gäi lµ ph¹m vi tin cËy , trong ®ã cã : Giíi h¹n tin cËy trªn : nm Sn tx .+ Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 Giíi h¹n tin cËy d­íi : nm Sn tx .− Ph¹m vi tin cËy : nSn tV .±= Trong c¸c c«ng thøc trªn, t lµ hÖ sè cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo x¸c xuÊt p vµ sè lÇn ®o n ®­îc chØ dÉn trong b¶ng 1.1. B¶ng 1.1: Sù phô thuéc cña c¸c gi¸ trÞ t vµ n t vµo n vµ x¸c xuÊt p. Sè l­îng c¸c gi¸ trÞ riªng rÏ n P = 95% P = 99% t n t t n t 3 4 5 6 8 10 20 30 50 100 200 Trªn 200 4,3 3,2 2,8 2,6 2,4 2,3 2,1 2,0 2,0 2,0 1,97 1,96 2,5 1,6 1,24 1,05 0,84 0,72 0,47 0,37 0,28 0,20 0,14 0 9,9 5,8 4,6 4,0 3,5 3,2 2,9 2,8 2,7 2,6 2,6 2,58 5,7 2,9 2,1 1,6 1,24 1,03 0,64 0,50 0,38 0,26 0,18 0 Trong kü thuËt , th­êng chän p = 95% . KÕt qu¶ phÐp ®o ®­îc biÓu diÔn theo c«ng thøc: x = xm ± v víi x¸c xuÊt P . 1.4. tæng quan vÒ sai sè trªn m¸y c«ng cô 1.4.1 C¸c nghiªn cøu vÒ sai sè trªn m¸y c«ng cô Dựa trên các kết quả nghiên cứu trên CMM, nhiều nhà nghiên cứu máy công cụ đã tập trung vào mô hình sai số máy công cụ. Các lý do chính, các nguyên nhân Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 chính gây ra các sai số chuyển động là sai số hình học, quá trình cắt, cơ cấu dẫn động và môi trường. Mỗi lĩnh vực đã nhận được sự tập trung của nhiều nhà nghiên cứu trong quá khứ. Tải trọng tĩnh của máy công cụ tạo ra từ lực tác động trong quá trình và số lượng của phôi và chi tiết máy. Do sự thay đổi các chế độ cắt trong quá trình cắt, độ lớn và hướng của lực và momen thay đổi, cũng như điểm đặt lực, điều này làm biến dạng thân máy. Tải tĩnh và khối lượng của phôi được gia công tạo ra sự biến dạng nên tồn tại các sai số hình học trên máy công cụ. Việc các máy công cụ chịu tải thay đổi cũng cần phải được xem xét. Do lực tác động thay đổi, toàn bộ hệ thống máy bị rung động. Tác động của tải tĩnh đến cấu trúc của máy công cụ và các tác động của chúng đến sai số hình học đã được trình bày một cách phù hợp bởi Weck (1984a). Trong các máy công cụ, cố một số nguồ n nhiệt gây ra sự thay đổi trong sự phân bố nhiệt độ trong chi tiết, phụ thuộc vào điều kiện tải và thời gian. Chủ yếu có hai nguồn nhiệt chính, nguồn trong và nguồn ngoài (Anderson 1992). Biến dạng gây ra bởi tải tĩnh và động có thể được loại bỏ khi tải ngừng tác động. Trong trường hợp sai số do nhiệt, sai số này tăng dần dần khi trường nhiệt độ tăng lên. Tác động của nguồn này tồn tại đến khi quá trình nguội đi kết thúc. Với máy công cụ chính xác, người dùng giữ máy vài giờ khi chạy không tải để nhiệt độ của máy ổn định hay máy được giữ ở nhiệt độ không đổi bằng làm nguội hay sấy nóng. Sai số do nhiệt được nghiên cứu bởi nhiều nhà nghiên cứu như Donmez (1986), và nhiều nhà nghiên cứu khác. Khả năng làm việc của máy công cụ xét theo độ chính xác được định nghĩa là sai số của chuyển động tương đối giữa dụng cụ cắt và phôi lý tưởng (Chen và CS 1993). Sự không chính xác xuất hiện chủ yếu từ các chi tiết của máy. Những sai lệch này có thể được bù với một mức độ nào đó của bộ điều khiển (Holsa 1999). Để tăng độ chính xác của máy, có hai phương pháp được áp dụng: Phương pháp thứ nhất là tăng độ chính xác cơ khí của máy và phương pháp kia là điều chỉnh sai số hiện có bằng phần mềm máy tính trong hệ điều khiển của máy. Để tạo ra máy có độ chính xác cao hơn, có nhiều nỗ lực được dành cho thiết kế, chế tạo và bảo trì máy Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 để nhận được độ chính xác của máy cao hơn so với phương pháp sửa sai bằng phần mềm. Sự sửa sai số tồn tại cũng có ưu điểm trong tránh chi phí mua máy mới (Duffie và CS 1985). Mou (1997) đã ề xuất việc nâng cao độ chính xác bằng phương pháp mở rộng hơn. Một vài phương pháp có thể sử dụng kết hợp với nhau để nâng cao độ chính xác của máy với chi phí thấp: 1) Nâng cao các chi tiết kết cấu của máy và hệ thống phản hồi; 2) dự đoán và bù sai số có tính hệ thống của máy; 3) Bù sai ngay trong quá trình và đo sai số chi tiết ngày trong quá trình gia công; 4) Bù sai bằng phân tích sau quá trình các sai số còn lại. Trong đó việc nâng cao kết cấu đo dịch chuyển là một hướng nhằm nâng cao hơn nữa độ chính xác của máy vạn năng. 1.4.2 C¸c nguån g©y sai sè trªn m¸y c«ng cô Nhiều nguồn gốc sai số tác động đến vị trí dụng cụ. Trong các nhân tố chính tác động đến độ chính xác của vị trí tương đối này. Các nguồn gốc sai số khác là độ phân giải và độ chính xác của hệ thống đo tuyến tính, biến dạng đàn hồi của các chi tiết dẫn động, lực quán tính khi phanh/ khi tăng tốc, ma sát và chuyển động trượt bị dính, hệ thống điều khiển servo, lực cắt và rung động. Tóm lại, máy công cụ không chính xác là do: - Sai số hình học của các chi tiết và kết cấu máy - Sai số do biến dạng nhiệt - Ma sát trong hệ thống dẫn động - Sai lệch do lực cắt - Giao động ngẫu nhiên Hình sau đây vẽ các nguồn gốc sai số của một máy công cụ niều trục và các quan hệ ở mức cao của chúng. Nói rộng hơn, sai số máy công cụ có thể được chia thành hai nhóm: Sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên. Các sai số hệ thống có thể được mô tả và có thể đoán được dựa trên các mô hình toán học. Các sai số ngẫu nhiên khó lập mô hình và khó bù. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 a. Sai số hình học Sai số hình học được coi là sai số của máy tồn tại trong điều kiện nguội và nóng và sai số này không thay đổi theo thời gian (chúng có tính lặp lại ổn định). 75% sai số số ban đầu của một máy mới xuất hiện do sản xuất và lắp ráp (Cecil và CS 1998). Sai số hình học là sai số roll, pit ch, yaw và vuông góc. Tất cả các trục này dễ bị các sai số trên, gây ra 21 loại sai số hình học. Các loại sai số này xuất phát từ sai số chế tạo và lắp ráp các chi tiết của máy. Các sai số này bao gồm sai số chiều dài khâu, sai số góc, sai số độ thẳng, sa i số vuông góc, song song, sai số vuông góc và sai số vị trí đi ểm không. Đôi khi sự va chạm cũng làm hỏng phôi và làm thay đổi các thành phần hình học và chi tiết dẫn động của máy. Hình 1.2 Các nguồn gây sai số của máy công cụ (Anderson 1992) Các loại sai số này thay đổi chậm theo thời gian, tức là máy lặp lại sai số trong một khoảng thời gian nào đó. Trong sai số do lắp, giai đoạn thiết kế và lắp tác động nhiều đến độ chính xác của máy. Tất cả các bộ phận trượt của máy cắt có liên Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 quan đến sai số quay quanh trục x, y và z. Mặc dù các sai số góc rất nhỏ, sự khuyếch đại sai số này tại đầu dụng cụ là đáng kể. b. Sai số do vít me Chuyển động quay của động cơ được chuyển thành chuyển động tịnh tiến bằng vít me. Vít me đai ốc có ma sát lớn hơn so với vít me bi. Sai số động học trong đo vị trí bằng đầu mã hóa quay xuất phát chủ yếu từ sai số bước vít. Sai số này ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo vì bước của vít me được dùng làm chuyển động cho do chuyển động tuyến tính. Sai số ngược lại xuất hiện t rong khi định vị xuất phát từ các hướng khác nhau. Các nguyên nhân này có mức độ tác động và thay đổi liên quan đến lực ma sát. Sai số chuyển động sẽ bị tác động bởi góc nghiêng của nắp ổ chặn, sự đồng dạng của trục động cơ servo; các phần ghép nối. c. Sống trượt Trong bàn dao của máy vạn n ăng, có sống dẫn hướng trượt được sử dụng. Nếu sống dẫn hướng không được đặt đối xứng thì ma sát trượt lớn và do đó luôn so sai số do dính khi trượt. Một sai số thẳng xuất hiện trong quá trình sản xuất sống dẫn hướng, và do lực trong quá trình gá lắp. Các nguồn gốc sai số chính gây ra bởi sống dẫn hướng là: - Chế tạo không chính xác - Mòn sống dẫn hướng - Biến dạng tĩnh do khối lượng của các thành phần trong máy và/hay do lực cắt - Biến dạng nhiệt do sự chênh lệch nhiệt độ d. Sai số do nhiệt Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Một máy công cụ thường hoạt động ở trạng thái không ổn định về nhiệt do nhiệt xuất hiện từ nhiều nguồn. Mọi thay đổi về sự phân bố nhiệt độ của cấu trúc máy công cụ gây ra biến dạng do nhiệt và tác động đến độ chính xác gia công. Các nguồn nội nhiệt do ma sát bên trong máy, ví dụ, sự truyền động từ động cơ điện, ma sát trong thiết bị truyền động và hộp tốc độ, ma sát ở ổ đỡ và sống dẫn hướng, quá trình gia công (quá trình cắt, phoi, phôi). Các nguồn nhiệt bên ngoài xuất phát từ bên ngoài, ví dụ bức xạ nhiệt, ánh nắng hay nhiệt độ môi trường. Các nguồn nhiệt chính trong máy công cụ xuất phát từ: - Ổ lăn - Bánh răng và dầu thủy lực - Thiết bị dẫn động và li hợp - Bơm và động cơ - Sống dẫn hướng/vít me - Quá trình cắt và phoi kim loại - Nguồn nhiệt bên ngoài Các tác động của các nguồn nhiệt này ảnh hưởng đến sai lệch vị trí, độ thẳng, sai lệch góc và vuông góc. Giảm sai số do nhiệt trong quá trình thiết kế - Giảm các nguồn sinh nhiệt và tác động của nhiệt đến máy: gắn động cơ và hộp tốc độ bên ngoài máy - Phân tán nhiệt do mát sát tại ổ đỡ và thiết bị dẫn động - Xem xét khả năng biến dạng do nhiệt giữa dụng cụ và phôi để giảm thiểu sai số này khi thiết kế. Giảm sai số do nhiệt trong quá trình sử dụng Kiểm soát và ổn định nguồn nhiệt từ bên trong và bên ngoài Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 e. Sai số do rung động tự do f. Sai số do dao động cưỡng bức g. Sai số do tự rung h. Sai số do tải tĩnh và động Tải tĩnh và động gây biến dạng cấu trúc của máy, điều này dẫn đến sai số k. Sai số do các yếu tố môi trường 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG I Trong chương này đã nghiên cứu, khảo sát các tổng quát về đo lường như: Phép đo, đơn vị đo, chỉ tiêu đo lường, các phương pháp đo và kiểm tra …Trên cơ sở đó đưa ra các nguyên tắc đo, kiểm tra và đánh giá các sai số đo cho từng phương pháp đo hợp lý. Đồng thời khảo sát các sai số của các phép đo để từ đó hạn chế các sai số đo trong các phép đo được ứng dụng. Nội dung chương cũng đề cập đến các sai số thường gặp trên các máy công cụ. Việc khảo sát nguyên nhân gây sai số nhằm mục đích kiểm soát các sai số khi chọn phương pháp đo và chọn dụng cụ đo cho việc cải tiến lắp đặt cơ cấu đo Cơ điện tử cho máy. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 Ch­¬ng II: dông cô ®o vµ hÖ thèng ®o dÞch chuyÓn c¬ khÝ trªn m¸y v¹n n¨ng 2.1. C¸c dông cô ®o dÞch chuyÓn c¬ khÝ. 2.1.1 Kh¸i qu¸t vÒ c¸c dông cô ®o c¬ khÝ Dông cô ®o c¬ khÝ lµ dïng ®Ó ®o ®¹c, kiÓm tra c¸c th«ng sè chÕ t¹o nh»m ®¶m b¶o ®é tin cËy, an toµn khi sö dông cña c¸c chi tiÕt cµ m¸y mãc c¬ khÝ. C¸c dông cô ®o c¬ khÝ cßn ®­îc øng dông ®Ó ®o c¸c kho¶ng dÞch chuyÓn trªn c¸c m¸y gia c«ng, vÝ dô nh­ trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng: M¸y tiÖn, phay, khoan …C¸c th«ng sè cÇn kiÓm tra nh­: KÝch th­íc, khe hë, ®é s©u, ®é cao, tÝnh ®ång nhÊt cña vËt liÖu chÕ t¹o chi tiÕt c¬ khÝ, kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn, kh¶ n¨ng chÞu lùc nÐn, kÐo, xo¾n, ®o ch©n kh«ng, ®o ¸p suÊt, ®o nhiÖt ®é … C¸c dông cô ®o c¬ khÝ lµ c¸c dông cô ®o mang kÕt cÊu c¬ khÝ. C¸c thiÕt bÞ ®o nµy chñ yÕu ®o theo ph­¬ng ph¸p ®o tiÕp xóc. Ph­¬ng ph¸p ®o tiÕp xóc lµ ph­¬ng ph¸p ®o gi÷a ®Çu ®o vµ bÒ mÆt cÇn ®o tån t¹i mét ¸p lùc gäi lµ ¸p lùc ®o. VÝ dô nh­ ®o b»ng dông cô c¬ khÝ, quang c¬, ®iÖn tiÕp xóc … Áp lùc nµy lµm cho vÞ trÝ ®o æn ®Þnh v× thÕ kÕt qu¶ ®o tiÕp xóc rÊt æn ®Þnh. Dùa theo quan hÖ gi÷a c¸c gi¸ trÞ chØ thÞ trªn dông cô ®o vµ gi¸ trÞ ®¹i l­îng ®o th× c¸c dông cô ®o c¬ khÝ chñ yÕu dïng ph­¬ng ph¸p ®o tuyÖt ®èi. Ph­¬ng ph¸p ®o tuyªt ®èi lµ ph­¬ng ph¸p ®o mµ gi¸ trÞ chØ thÞ trªn dông cô ®o lµ gi¸ trÞ ®o ®­îc. Ph­¬ng ph¸p ®o nµy ®¬n gi¶n, Ýt nhÇm lÉn nh­ng v× hµnh tr×nh ®o dµi lªn ®é chÝnh x¸c khã ®¶m b¶o. NÕu dùa vµo quan hÖ gi÷a c¸c ®¹i l­îng cÇn ®o vµ ®¹i l­îng ®­îc ®o th× c¸c dông ®o c¬ khÝ cã thÓ ®o theo hai ph­¬ng ph¸p lµ ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp vµ ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp. 2.1.2. Mét sè dung ®o c¬ khÝ 2.1.2.1. Dông cô ®o kiÓu trùc tiÕp a. Dông cô ®o chuyÓn vÞ th¼ng - Dông cô ®o kiÓu th­íc cÆp Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 Dôngc cô ®o kiÓu th­íc cÆp lµ mét trong nh÷ng lo¹i dông cô ®o, ®o theo kiÓu ®o trùc tiÕp, tøc lµ b¸m s¸t vÞ trÝ cÇn ®o hay c¸c biÕn ®æi vÞ trÝ kh«ng cÇn qua dÉn ®éng c¬ khÝ trung gian. Dông cô ®o kiÓu th­íc cÆp gåm c¸c lo¹i th­íc cÆp th«ng th­êng ®Ó ®o trong, ®o ngoµi, th­íc cÆp ®o r¨ng vµ c¸c lo¹i th­íc ®o cao vµ lÊy dÊu. Dông cô nµy gåm hai phÇn c¬ b¶n: Th©n th­íc mang th­íc chÝnh g¾n víi ®Çu ®o cè ®Þnh vµ th­íc ®éng mang th­íc phô cßn gäi lµ du xÝch, g¾n víi ®Çu ®o ®éng. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®Çu ®o lµ kÝch th­íc ®o ®­îc ®äc phÇn nguyªn trªn th­íc chÝnh vµ phÇn lÎ trªn th­íc phô. §iÓm “0” cña th­íc phô lµ vËt chØ thÞ ®Ó ®äc gi¸ trÞ trªn th­íc chÝnh; sau ®ã quan s¸t thÊy hai v¹ch nµo trªn th­íc chÝnh vµ th­íc phô trïng nhau th× v¹ch chia trªn th­íc chÝnh sÏ chØ cho ta sè ®äc phÇn lÎ trªn th­íc phô. Nãi chung, th­íc chÝnh cã gi¸ trÞ chia ®é lµ 1 mm. Gi¸ trÞ chia cña th­íc lµ gi¸ trÞ chia cña th­íc phô, gi¸ trÞ nµy phô thuéc vµo cÊu t¹o cña tõng th­íc, c¬ b¶n lµ ®é lín cña kho¶ng chia vµ sè v¹ch chia trªn th­íc phô. H×nh 2.2 m« t¶ cÊu t¹o c¸c kiÓu th­íc. Gäi kho¶ng chia trªn th­íc chÝnh lµ a, nÕu muèn gi¸ trÞ chia ®é trªn th­íc phô thuéc lµ c th× v¹ch chia trªn th­íc phô thuéc sÏ lµ n víi: n = c a Bëi vËy muèn th­íc chÝnh cã a =1 mm, nÕu th­íc phô cã 20 v¹ch th× gi¸ trÞ chia ®é cña th­íc c = n a = 20 1 = 0.05 mm. Trªn h×nh 2.2 c, d, e lµ cÊu t¹o th­íc phô cã c = 0.1 mm, c = 0.05 mm, c = 0.02 mm. Gi¸ trÞ ®äc trªn h×nh 2.2b lµ 63.6 mm. Hình 2.1. Thước cặp Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 H×nh 2.2 CÊu t¹o cña th­íc phô §Ó ®äc sè dÔ dµng, chuyÓn vÞ cña th­íc ®éng cã thÓ th«ng qua bé truyÒn b¸nh r¨ng – Thanh r¨ng lµm quay kim chØ thÞ cña ®ång hå trªn b¶ng chia víi kho¶ng chia lín. Lo¹i th­íc cÆp cã ®ång hå nµy cã thÓ cã gi¸ trÞ chia ®Õn 0.01 mm. ChuyÓn vÞ cña th­íc ®éng cã thÓ ®­a vµo bé ®Õm c¬ khÝ ®Ó t¹o ra th­íc cÆp hiÖn sè c¬ khÝ. Ngoµi ra cßn t¹o ra lo¹i th­íc cÆp hoÆc th­íc ®o cao hiÖn sè kiÓu ®iÖn tö b»ng c¸ch g¾n thang chia chÝnh trªn th­íc tÜnh, ®Çu ®äc trªn th­íc ®éng. Lo¹i th­íc nµy cã thÓ g¾n víi bé xö lý ®iÖn tö ®Ó cho ngay kÕt qu¶ ®o. Gi¸ trÞ th­íc chia nµy ®Õn 0.01 mm. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 Hình 2.3. Các kiểu thước kẹp Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 - Dông cô ®o kiÓu Panme Dông cô ®o kiÓu panme lµ lo¹i dông cô ®o cã dïng bé truyÒn VÝt - ®ai èc ®Ó t¹o chuyÓn ®éng ®o. §Çu ®o ®éng ®­îc g¾n víi trôc vÝt vµ ®ai èc g¾n víi gi¸ cè ®Þnh. Th«ng th­êng b­íc ren vÝt p = 0.5 mm. Trªn h×nh 2.4, 3 lµ trôc vÝt mang ®Çu ®o ®éng. Khi xoay n¾m vÆn, trôc vÝt sÏ võa quay võa tÞnh tiÕn. ChuyÓn vÞ cña ®Çu ®o ®­îc ®äc nhê bé du xÝch vßng. Th­íc chÝnh gåm hai thang chia cã gi¸ trÞ chia 1mm ®Æt so le 0.5 mm trªn tang chia g¾n víi gi¸ 1, th­íc phô lµ mét thang chia trßn trªn b¹c 6. Khi xoay n¾m 8 trôc vÝt sÏ quay vµ tÞnh tiÕn ®ång thêi b¹c 6 còng quay vµ tÞnh tiÕn theo. MÐp c«n cña b¹c chia 6 sÏ lµ vËt chØ thÞ cho phÇn ®äc th« ®Õn 0.5 mm, cßn v¹ch ngang trªn th­íc chÝnh sÏ chØ thÞ cho ta sè ®äc lÎ trªn b¹c chia 6. CÇn chó ý: Trong nóm vÆn 8 cã c¬ cÊu cãc ®Ó ®¶m b¶o lùc ®o cho dông cô. Khi ¸p lùc ®o ®· ®ñ, cãc sÏ tr­ît. Kh«ng cho phÐp quay b¹c 6 khi ®o, v× sÏ lµm t¨ng ¸p lùc ®o, nÕu vÆn qu¸ cã thÓ lµm b¹c 6 xoay t­¬ng ®èi víi trôc vÝt lµm sai kÕt qu¶ ®o vµ sai ®iÓm “0” cña dông cô. Gi¸ trÞ chia ®é cña Panme phô thuéc vµo b­íc ren vÝt, ®­êng kÝnh tang chia vµ sè v¹ch chia trªn b¹c 2: Hình 2.4. Cấu tạo Panme đo ngoài cơ khí 1- GÝa, 2- §Çu ®o cè ®Þnh, 3 – Trôc vÝt, 4 – B¹c, 5 - §ai èc, 6 – B¹c du xÝch, 7 – B¹c n¾m vÆn, 8 – Nóm vÆn, 9 – Chèt cãc, 10 – Lß xo, 11 – VÝt h·m, 12 – Chèt h·m, 13 – Khãa h·m Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 c = n p Víi p lµ b­íc ren, n lµ sè v¹ch Hình 2.5. Các kiểu panme Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 Kho¶ng chia phô lµ a a = n dπ Víi d lµ ®­êng kÝnh tang chia Khi t¨ng d, t¨ng sè v¹ch n, gÝa trÞ chia sÏ nhá ®i. Th«ng th­êng dïng b­íc vÝt p = 0.5, n = 50 sÏ cã c = 0.01 mm. Víi kiÓu kÕt cÊu nµy th­êng chØ dïng c = 0.01mm, khi t¨ng d cã thÓ dïng c = 0.005 mm C¸c dông cô ®o kiÓu Panme nh­: Panme th­êng lo¹i ®o ngoµi vµ ®o trong, panme ®o r¨ng, panme ®o ren, panme ®o s©u, panme ®o chiÒu dµy thµnh èng …H×nh vÏ 2.5 m« t¶ c¸c lo¹i panme ®o. §Ó gi¶m sai sè tÝch lòy cña truyÒn ®éng ren vÝt, panme chØ dïng hµnh tr×nh h¹n chÕ lµ 25 mm. V× thÕ mçi panme chØ cã mét ph¹m vi ®o x¸c ®Þnh, vÝ dô: 0 – 25, 25 – 50, 50 – 75 … chØ cho phÐp ho¹t ®éng trong ph¹m vi ®· ghi trªn gi¸. Ngoµi kiÓu ®äc sè theo du xÝch vßng, panme còng cã lo¹i ®äc sè theo kiÓu hiÖn sè c¬ khÝ hoÆc ®iÖn tö. H×nh 2.6. CÊu t¹o panme ®ång hå 1 - Gi¸, 2 – §Çu ®o ®éng, 3 - §ßn bÈy, 4 - C¬ cÊu n©ng h¹ ®Çu ®o, 5 - Khãa h·m, 6 - §ai èc ®iÒu chØnh, 7 – Trôc vÝt, 8 – B¹c du xÝch, 9 – Tang chia, 10 - Kim chØ thÞ, 11 – B¶ng chia, 12 – Cung r¨ng, 13 – Nót chØnh lùc ®o Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña panme ng­êi ta dïng lo¹i panme ®ång hå nh­ h×nh 2.6. Trong ®ã, trôc panme g¾n víi ®Çu ®o b¸n ®éng 7. §Çu ®o nµy ®­îc ®iÒu chØnh theo phÇn nguyªn cña kÝch th­íc ®o, phÇn lÎ cña kÝch th­íc ®­îc ®äc nhê ®ång hå. ChuyÓn vÞ cña ®Çu ®o ®éng 2 th«ng qua bé truyÒn ®ßn – b¸nh r¨ng ®­îc kim chØ ra trªn b¶ng 11. KÕt cÊu nµy cã gÝa trÞ chia c = 0.002 mm. b. Dông cô ®o gãc Dông cô ®o gãc theo ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp lµ dùa trªn c¬ së hÖ täa ®é cùc, trong ®ã gèc täa ®é cùc lµ t©m quay cña yÕu tè mang mÆt ®o, cßn vÐct¬ gèc g¾n víi yÕu tè mang mÆt chuÈn. Täa ®é mÆt ®o ®­îc chØ ra trªn b¶ng chia ®é gãc g¾n víi yÕu tè chuÈn. T¹i vÞ trÝ “0”, mÆt ®o trïng víi mÆt chuÈn, vect¬ Ox chØ “0”. Khi ®o gãc α lµ gãc gi÷a AB vµ CD, ta ®Æt AB ≡ MC, xoay Ox ≡ CD, vËt chØ thÞ sÏ chØ cho ta sè gãc α trªn b¶ng chia. §©y lµ nguyªn t¾c c¬ b¶n ®Ó thiÕt kÕ c¸c dông cô ®o gãc nh­: Th­íc ®o gãc, thÞ kÝnh ®o gãc, bµn xoay ®o gãc trong c¸c thiÕt bÞ ®o gãc … C¸c th­íc ®o gãc th«ng dông cã d¹ng nh­ h×nh vÏ sau: H×nh 2.7. Dông cu ®o gãc c¬ khÝ Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 §é chÝnh x¸c cña ph­¬ng ph¸p ®o nµy phô thuéc vµo ®é ®ång t©m cña b¶ng chia víi t©m quay cña mÆt ®o. §©y lµ ®iÓm h¹n chÕ c¬ b¶n cña ph­¬ng ph¸p ®o gãc trùc tiÕp khi muèn ®¹t ®é chÝnh x¸c cao. §Ó ®o gãc cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n ng­êi ta dïng thÞ kÝnh ®o gãc g¾n trªn kÝnh hiÓm vi dông cô hoÆc c¸c m¸y ®o gãc chuyªn dïng. Trªn h×nh 2.8 m« t¶ nguyªn t¾c lµm viÖc cña thÞ kÝnh ®o gãc. ¶nh cña chi tiÕt ®­îc t¹o trªn mÆt ¶nh cña vËt kÝnh trªn hÖ hiÓm vi I. T¹i ®©y, ng­êi ta ®Æt kÝnh chuÈn KC1 mang v¹ch chuÈn ch÷ thËp vµ kÝnh chuÈn KC2 l¾p ®ång t©m vµ cè ®Þnh víi nhau. KC1 vµ KC2 ®­îc l¾p víi vµnh r¨ng c«n vµ xoay ®­îc nhê n¾m vÆn mang b¸nh r¨ng c«n. KÝnh thÞ ®­îc l¾p trªn m¸y ®o hai täa ®é xOy. H×nh 2.8. Nguyên tắc làm việc của kính đo góc Khi ®o ta ®iÒu chØnh cho t©m v¹ch chuÈn n»m nªn mÐp ¶nh AB, xoay cho aa ≡ AB. Trªn kÝnh hiÓm vi I ta ®äc ®­îc täa ®é gãc α1. §iÒu chØnh cho 0 rêi sang c¹nh AC. Xoay a’a’≡ AC. Trªn kÝnh hiÓm vi II ta ®­îc täa ®é gãc α2. TrÞ sè gãc ®o ®­îc lµ α = α2- α1. Bµn xoay mang chi tiÕt ®o lµ l¨ng kÝnh ABC. Khi ®o ta xoay bµn mang chi tiÕt cho AB h­íng vÒ chïm ¸nh s¸ng tíi. KC2 KC1 TK KC3 KV S2 CT A B C b a b a a’ a' 2 S1 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 Xoay II cïng víi bµn xoay sao cho i = i’ th× ¶nh cña kÝnh chuÈn KCl trïng chËp víi KC2 (h×nh 2.9). HÖ sè ®äc sè täa ®é gãc g¾n víi hÖ II ®äc ®­îc ϕ1. TiÕp tuc quay AC tíi phÝa chïm s¸ng vµ lÆp l¹i ®­îc vÞ trÝ ng¾m chuÈn sÏ ®äc ®­îc ϕ2. TrÞ sè = ϕ2 - ϕ1 lµ gãc ®o gi÷a hai ph¸p tuyÕn cña mÆt AB vµ AC. TrÞ sè gãc ®o α = 1800 - ϕ. H×nh 2.9. Nguyªn tắc lµm viÖc cña m¸y ®o gãc I – HÖ thèng chiÕu s¸ng II – HÖ thèng hiÓm vi quan s¸t Trong m¸y ®o gãc, hÖ I vµ II cã thÓ ®­îc thay b»ng mét èng nhßm tù chuÈn trôc. Trong tr­êng hîp nµy, vÞ trÝ ng¾m chuÈn t­¬ng øng víi tr¹ng th¸i trôc quang cña hÖ trïng víi ph­¬ng ph¸p tuyÕn cña bÒ mÆt ®o ®ang ng¾m. Ph­¬ng ph¸p tÝnh kÕt qu¶ ®o kh«ng cã g× thay ®æi. 2.1.2.2. Dông cô ®o kiÓu gi¸n tiÕp Dôngc cô ®o kiÓu gi¸n tiÕp lµ c¸c dôngc cô ®o theo ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp tøc lµ trong ®ã ®¹i l­îng ®­îc ®o kh«ng ph¶i lµ ®¹i l­îng cÇn ®o hay c¸c biÕn ®æi vÞ trÝ ph¶i qua c¸c bé dÉn ®éng c¬ khÝ trung gian. a. Dông cô ®o chuyÓn vÞ th¼ng §ång hå so lµ lo¹i dông cu ®o chuyÓn vÞ theo kiÓu ®o gi¸n tiÕp, chuyÓn ®æi tõ dÞch chuyÓn th¼ng sang dÞch chuyÓn gãc cña kim chØ thÞ th«ng qua c¸c bé truyÒn I II A C B α i i' KC1 KC1 A VÞ trÝ ng¾m chuÈn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 b¸nh r¨ng, lµ mét dông cô chØ thÞ th«ng dông ®­îc dïng trong c¸c g¸ l¾p ®o l­êng kiÓm tra ®Ó chØ ra c¸c sai lÖch khi ®o. Víi nguyªn t¾c cÊu t¹o kh¸c nhau, ®ång hå so cã thÓ cã ®é chÝnh x¸c chØ thÞ kh¸c nhau. H×nh 2.10a m« t¶ nguyªn t¾c lµm viÖc cña ®ång hå so cã gi¸ trÞ chia 0.01 mm. Trôc ®o 1 mang thanh r¨ng. Khi kÝch th­íc ®o thay ®æi, trôc ®o chuyÓn vÞ lµm quay b¸nh r¨ng Z2, b¸nh r¨ng nµy l¾p cè ®Þnh ®ång trôc víi b¸nh r¨ng Z3 lµm b¸nh r¨ng nµy quay, b¸nh r¨ng Z3 ¨n khíp víi b¸nh r¨ng Z1 lµm Z1 quay. Kim chØ thÞ R g¾n trªn trôc b¸nh t¨ng Z1 sÏ quay vµ chØ thÞ chuyÓn vÞ trªn b¶ng chia 3. Trong h×nh 2.10a, b¸nh r¨ng Z4 d­íi t¸c dông cña d©y lß xo xo¾n 4 lµm cho c¶ bé truyÒn tiÕp xóc mét bªn æn ®Þnh ngay c¶ khi trôc ®o lªn hoÆc xuèng. Lß xo 2 dïng g©y ¸p lùc ®o. H×nh 2.10b lµ kÕt cÊu cña lo¹i ®ång hå 0.01 mm th«ng dông. §ång hå so t¾c nµy cã gi¸ trÞ chia 0.01 mm víi ph¹m vi ®o 0 -2, 0 – 5 vµ 0 – 10 mm cã ®­êng kÝnh l¾p (sè 10) φ8. H×nh 2.10. Nguyªn tắc lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña ®ång hå so H×nh b: 1 - Trôc ®o, 2 – Lß xo, 3 - Vá, 4 - N¾p, 5 – Trôc r¨ng, 6 – B¸nh r¨ng, 7 – B¸nh r¨ng tãc, 8 – D©y tãc, 9 – 10 - B¹c dÉn, 11 – B¹c mang b¶ng chia Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 Muèn më réng ph¹m vi ®o cña ®ång hå si ®Ó cã thÓ dïng ®o theo ph­¬ng ph¸p tuyÖt ®èi ng­êi ta cÇn thay ®æi kÕt cÊu cña lß xo 2 sao cho ¸p lùc ®o Ýt thay ®æi trong suèt c¶ hµnh tr×nh ®o lín. Ph¹m vi ®o cña ®ång hå cã thÓ lµ: 0 – 20, 0 – 50, 0 – 100 mm víi c = 0.01 víi ®­êng kÝnh l¾p Φ8. Trong xu thÕ ph¸t triÓn míi ®Ó ®¬n gi¶n vµ n©ng co ®é chÝnh x¸c ®o, ng­êi ta ®¬n gi¶n hãa ®Õn tèi thiÓu kÕt cÊu truyÒn vµ khuyÕch ®¹i chuyÓn vÞ, kÕt hîp víi ph­¬ng ph¸p chia nhá chuyÓn vÞ b»ng c¸c m¹ch ®iÖn tö t¹o ra c¸c ®ång hå so kiÓu hiÖn sè ®iÖn tö . Nguyªn t¾c c¬ b¶n lµ th­íc kÝnh chuÈn ®­îc g¾n trªn trôc ®o, ®Çu ®äc ®iÖn tö ®­îc g¾n trªn vá cè ®Þnh cña ®ång hå. Ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ míi nµy lµm cho dông cô ®o cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, nhá gän, cã kh¶ n¨ng ®¹t ®é chÝnh x¸c cao. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c chØ thÞ cña ®ång hå, ng­êi ta kÕt hîp bé chuyÒn ®ßn - b¸nh r¨ng nh­ s¬ ®å h×nh 2.11. H×nh 1.11a lµ s¬ ®å nguyªn t¾c lµm viÖc: H×nh 2.11. Nguyªn tắc lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña ®ång hå ®o chuyÓn vÞ nhá H×nh b: 1 - Cung r¨ng, 2 – TÊm mang chèt, 3 - D©y tãc, 4 - Kim chØ thÞ, 5 – §ßn bÈy, 6 – PhÇn trô n¾p, , 8 – Khung ch÷ C, 9 - B¸nh r¨ng, 10 – B¶ng chia Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 Sù thay ®æi kÝch th­íc ®o lµm trôc ®o 6 chuyÓn vÞ. Khung ch÷ C l¾p trªn trôc ®o sÏ truyÒn chuyÓn vÞ sang ®ßn 10 lµm ®ßn nµy quay. §ßn 10 quay sÏ g¹t vµo chèt cè ®Þnh trªn tÊm 11. TÊm 11 l¾p cè ®Þnh víi cung r¨ng 14 quay quanh t©m 12. Cung r¨ng 14 truyÒn chuyÓn vÞ sang b¸nh r¨ng 15. Kim 16 g¾n trªn trôc b¸nh r¨ng 15 nªn kim sÏ quay theo b¸nh r¨ng 15 chØ cho ta l­îng chuyÓn vÞ cÇn ®o víi ®é khuyÕch ®¹i 200 – 1000 lÇn. Gi¸ trÞ chia cã thÓ ®¹t 0.005 - 0.002 hoÆc 0.001 mm. H×nh 2.11b lµ mét lo¹i kÕt cÊu cña lo¹i ®ång hå, víi ®­êng kÝnh l¾p (sè 6) lµ Φ8. §Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c khi ®o, dông cô ®o cã thÓ kÕt hîp bé truyÒn ®ßn – b¸nh r¨ng chØ dïng trong miÒn ®o hÑp. H×nh 2.12. Nguyªn tắc lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña ®ång hå ®o mÆt ®Çu Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 44 H×nh 2.12 m« t¶ nguyªn t¾c lµm viÖc cña lo¹i ®ång hå ®o chuyªn dïng cho c¸c chuyÓn vÞ nhá ë c¸c vÞ trÝ khã ®o, trong kh«ng gian h¹n chÕ, vÝ dô: ®o ®é ®¶o mÆt ®Çu, ®o ®é ®¶o h­íng kÝnh mÆt trong nh­ ®o ®é ®¶o lç c«n trong trôc chÝnh cña m¸y tiÖn víi t©m chuÈn, ®é song song cña r·nh hÑp …§ång hå nµy cßn mang tªn ®ång hå mÆt ®Çu. §Æc ®iÓm chÝnh cña lo¹i ®ång hå nµy lµ ph­¬ng chuyÓn vÞ cña ®Çu ®o vu«ng gãc víi ph­¬ng g¸ cña ®ång hå. ChuyÓn vÞ ®o biÕn thµnh chuyÓn vÞ quay cña ®Çu ®o v× thÕ ®Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c ®o, chØ cho phÐp dông cô ®o trong miÒn hÑp víi tû sè truyÒn k = 100, gi¸ trÞ chia c = 0.01 hoÆc k = 100, c = 0.001. §Ó thuËn lîi cho viÖc ®o ë nh÷ng vÞ trÝ ®o kh¸c nhau, ng­êi ta thiÕt kÕ c¬ cÊu ®æi ph­¬ng ¸p lùc ®o. Chèt sè 2 dïng ®æi ph­¬ng ¸p lùc ®o. §Ó ®Ò phßng qu¸ t¶i trong lóc ®iÒu chØnh hoÆc khi ®o, ®Çu ®o 1 l¾p sÝt víi chèt dïng lµm trôc quay theo kiÓu l¾p ®µn håi. Khi bÞ qu¸ t¶i ®Çu ®o sÏ tr­ît tr¬n quanh trôc, kh«ng g©y tæn h¹i cho c¬ cÊu truyÒn ®éng trong dông cô. b. Dông cô ®o gãc Ph­¬ng ph¸p do gi¸n tiÕp kÝch th­íc gãc dùa trªn c¬ së mèi quan hÖ l­îng gi¸c. Nhê ®ã cã thÓ dïng nh÷ng ph­¬ng tiÖn ®o chiÒu dµi ®Ó ®o gãc víi ®é chÝnh x¸c cao ngay c¶ khi yÕu tè gãc ®­îc h×nh thµnh trong chi tiÕt rÊt khã ®o. - §o gãc b»ng bi cÇu hoÆc con l¨n: S¬ ®å h×nh 2.13 m« t¶ mÆt c¾t cña mét lç c«n hay r·nh c«n. Trong tam gi¸c O1IO2 ta cã: α = arcsin 21 2 OO IO Trong ®ã: O2I = 2 12 dd − O1O2 = h2 – h1 - 2 12 dd − Do ®ã: α = arcsin 12 1 12 12 − − − dd hh Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 45 Trong h×nh 2.14 ta cã: α = arctg H LL 2 21 − - §o gãc b»ng th­íc sin vµ th­íc Tang Dùa trªn quan hÖ l­îng gi¸c trong h×nh 2.15a: α = arcsin L a hoÆc α = arcsin b a Ng­êi ta thiÕt kÕ ra c¸c dông cô ®o chuyªn dïng lµ th­íc Sin vµ th­íc Tang. Trong th­íc Sin, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 con l¨n L kh«ng ®æi, trong th­íc Tang lµ b kh«ng ®æi. d2 d1 O2 O1 I H1 h2 2α L2 L1 H α H×nh 2.13 Mặt cắt lỗ côn H×nh 2.14. Rãnh mang cá L α α x1 x2 H0 α0 x1 x2 H0 α L a b Hình 2.15. Nguyên tắc đo góc bằng thước sin và thước tang a) b) c) Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 Khi α thay ®æi sÏ lµm cho a thay ®æi. Tõ sù thay ®æi cña a ta x¸c ®Þnh ®­îc sù thay ®æi cña α. H×nh 2.15. b m« t¶ ph­¬ng ph¸p ®o gãc b»ng th­íc Sin. H×nh 2.15. c m« t¶ ph­¬ng ph¸p ®o gãc b»ng th­íc Tang. Trong ®ã H0 = Lsinα0 hay H0 = btgα0; víi α0 lµ sè gãc danh nghÜa dïng ®Ó chØnh “0” cho thiÕt bÞ, ∆α cÇn ®­îc tÝnh ra chuyÓn vÞ dµi ∆x cho phÐp. Ph­¬ng ph¸p ®o b»ng th­íc sin vµ th­íc Tang th­êng ®­îc dïng ®o gãc t¹i hiÖn tr­êng, t¹i ph©n x­ëng hoÆc dïng t¹o ra c¸c gãc chuÈn trong g¸ ®o l­êng hoÆc trong g¸ c«ng nghÖ. Më réng ph­¬ng ph¸p nµy ng­êi ta thiÕt kÕ c¸c dông cô ®o gãc tÕ vi. Dông cô ®o gãc tÕ vi lµ dông cô ®o gãc chuyªn dïng ®Ó ®o c¸c gãc lÖch nhá, cßn gäi lµ niv« gãc. Dông cô ho¹t ®éng trªn nguyªn t¾c sö dông c¬ cÊu Tang, sin …biÕn chuyÓn vÞ gãc tÕ vi thµnh chuyÓn vÞ dµi t­¬ng øng trªn bµn kÝnh quay L. ChuyÓn vÞ dµi th­êng dïng lµ panme 0.01 v× thÕ sai sè ®o chuyÓn vÞ gãc rÊt nhá. S¬ ®å cña dông cô ®­îc m« t¶ trªn h×nh 2.16. Th­íc Nivo 8 ®­îc treo trªn vá m¸y, mét ®Çu tùa trªn ®ßn 2. ë tr¹ng th¸i th¨ng b»ng dông cô chØ “0”. Qua nóm 6, nhê hÖ l¨ng kÝnh ®Æc biÖt, mÐp ¶nh èng ph©n lµm hai nöa khi Êy ph¶i trïng nhau. Khi ®Æt trªn mÆt ph¼ng nghiªng víi mÆt L ∆ S 0.01mm/m α 8 7 6 5 2” 4 3 0 2 1mm/m Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lí đo của dụng cụ đo góc tế vi Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 ph¼ng chuÈn gãc α, mÐp bät n­íc sÏ bÞ lÖch ®i, ng­êi ta vÆn nóm vÆn panme 5 lµm trôc panme 4 chuyÓn vÞ mét ®o¹n S sao cho thÊy l¹i hiÖn t­îng trïng mÐp ¶nh. Khi ®o c¶ hÖ nghiªng ®i mét gãc α = arctg(S/L). Kim chØ thÞ chØ cho ta gãc lÖch th«, phÇn lÎ ®Õn 2” ®äc trªn panme ®o. T­¬ng tù cã thÓ tæ chøc hÖ thèng c¬ khÝ kÕt hîp sao cho cã thÓ t¹o ra tû sè truyÒn lín cho chuyÓn vÞ S ta sÏ cã dông cô ®o chÝnh x¸c cao h¬n. Tuy nhiªn khi hÖ thèng ®o cµng phøc t¹p, vÊn ®Ò æn ®Þnh sÏ gi¶i quyÕt rÊt khã kh¨n. 2.2. C¸c hÖ thèng ®o dÞch chuyÓn c¬ khÝ sö dông trªn m¸y v¹n n¨ng Dùa trªn c¬ së ®o cña c¸c dông cô ®o c¬ khÝ, c¸c hÖ thèng ®o dÞch chuyÓn c¬ khÝ sö dông trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng cã mét phÇn kÕt cÊu t­¬ng tù nh­ vËy. D­íi ®©y tr×nh bÇy c¸c hÖ thèng ®o ®iÓn h×nh trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng. Trªn c¸c m¸y van n¨ng hiÖn nay ®ang dïng hai lo¹i hÖ thèng ®o, ®o dÞch chuyÓn th¼ng vµ ®o dÞch chuyÓn gãc. 2.2.1 §o dÞch chuyÓn th¼ng Trªn c¸c m¸y c«ng cô v¹n n¨ng hiÖn nay chñ yÕu sö dông c¸c hÖ thèng ®o chuyÓn vÞ theo nguyªn t¾c ®o gi¸n tiÕp. C¸c dÞch chuyÓn th¼ng cña bµn dao m¸y tiÖn, hoÆc bµn m¸y phay … ®­îc ®o chuyÓn ®æi qua chuyÓn ®éng quay cña th­íc ®o vßng (du xÝch vßng) nhê c¸c bé truyÒn c¬ khÝ. C¸c dÞch chuyÓn th¼ng cÇn ®o trªn m¸y tiÖn bao gåm: dÞch chuyÓn däc vµ ngang cña bµn dao m¸y tiÖn, dÞch chuyÓn nhá däc vµ ngang cña bµn dao trªn m¸y tiÖn. VÝ dô trong h×nh d­íi ®©y lµ mÆt c¾t bµn dao m¸y tiÖn 1K62 ®iÒu chØnh ch¹y dao ngang. Trªn ®Çu trôc vÝt dÉn 6 ®­îc l¾p du xÝch vßng 5. Khi quay du xÝch vßng ®i mét l­îng lµm trôc vÝt me 6 quay, trôc vÝt me nµy ®­îc cè ®Þnh trªn bµn m¸y cè ®Þnh 1 ®o ®ã lµm ®ai èc 7 di chuyÓn däc trôc vÝt, ®ai èc 7 ®­îc cè ®Þnh víi bµn dao trªn 2 ®o ®ã lµm dao tÞnh tiÕn ra vµo theo ph­¬ng ngang (ph­¬ng x). Nh­ vËy cã sù ®o d¸n tiÕp th«ng qua mét bé truyÒn vÝt me - ®ai èc. NÕu gäi tx lµ b­íc cña vÝt me 6 (víi m¸y tiÖn 1K62: tx= 5 mm), vµ sè v¹ch chia trªn du xÝch vßng lµ n, th× cã l­îng dÞch chuyÓn ngang nhá nhÊt cña bµn dao lµ: Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 c = xtn × 1 Hay nãi c¸ch kh¸c ®©y lµ ®é chia ®¹t ®­îc cña du xÝch vßng. Tõ ph­¬ng tr×nh nµy ta thÊy nÕu ta cµng t¨ng sè v¹ch chia th× cho l­îng dÞch chuyÓn bµn dao cµng nhá khi víi cïng b­íc vÝt me tx. 2.2.2 §o dÞch chuyÓn gãc §o dÞch chuyÓn gãc trªn m¸y v¹n n¨ng th­êng sö dông ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp Trªn h×nh 2.17 lµ s¬ ®å ®éng cña bµn dao m¸y tiÖn 16K20. Dich chuyÓn ch¹y ®ao däc cña bµn dao còng ®­îc ®o th«ng qua du xÝch vßng D. Trong tr­êng hîp nµy còng sö dông ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp b»ng c¸ch biÕn chuyÓn ®éng quay vßng cña du xÝch thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña thanh r¨ng (94 -95). T­¬ng tù c¸ch ph©n tÝch ®èi víi ®o dÞch chuyÓn ch¹y dao ngang trªn m¸y tiÖn 1K62, l­îng dÞch chuyÓn nhá nhÊt ®o ®­îc phô thuéc vµo sè l­îng v¹ch chia n trªn du xÝch vßng. Cô thÓ: n 1 × 18 35 × 17 36 × 66 17 ×π×Z×m =c c: §é chÝnh x¸c cÇn ®o Tõ ph­¬ng tr×nh nµy thÊy r»ng nÕu sè v¹ch chia cña du xÝch vßng n cµng lín th× l­îng dÞch chuyÓn th¼ng nhá nhÊt ®o ®­îc cµng nhá nghÜa lµ ®é chÝnh x¸c du 5 6 7 8 H×nh 2.17 MÆt c¾t bµn dao ngang m¸y tiÖn 1K62 1 – M¸ cè ®Þnh víi th©n m¸y, 2 – M¸ di ®éng, 3 – 4 – Bµn dao trªn, 5 – Du xÝch vßng, 6 – Trôc vÝt, 7 - ®ai èc, 8 – Tay quay Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 xÝch vßng ®o ®­îc cµng nhá. C¸ch ®o nµy cho phÐp cã thÓ tù chän ®é chÝnh x¸c dÞch chuyÓn cÇn ®o th«ng qua viÖc thay ®æi sè v¹ch chia n. Tuy nhiªn sè v¹ch chia cña du xÝch vßng kh«ng thÓ chia qu¸ nhá v× cµng nhá cµng khã ®äc c¸c v¹ch chia mét c¸ch chÝnh x¸c b»ng m¾t th­êng, do ®ã ®é chÝnh x¸c ®¹t ®­îc khi ®o dÞch chuyÓn trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng hiÖn nay th­êng lµ 0.01 mm D H×nh 2.18. S¬ ®å ®éng bµn dao m¸y 16K20 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 ®Õn 0.025 mm. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña ph­¬ng ph¸p ®o nµy ta cã thÓ khuyÕch ®¹i v¹ch chia trªn du xÝch b»ng c¸ch ®äc qua hÖ kÝnh hiÓm vi ®äc sè. Trªn ®©y lµ mét sè vÝ dô vÒ ph­¬ng ph¸p ®o dÞch chuyÓn trªn m¸y tiÖn v¹n n¨ng. Nguyªn t¾c ®o dÞch chuyÓn theo ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp th«ng qua c¸c truyÒn dÉn c¬ khÝ trung gian còng ®­îc ¸p dông c¸c m¸y lo¹i m¸y v¹n n¨ng kh¸c. 2.2.2 §o dÞch chuyÓn gãc Trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng hiÖn nay th­êng sö dông ph­¬ng ph¸p ®o gãc trùc tiÕp. V× ph­¬ng ph¸p nµy cho ®é chÝnh x¸c cao nhÊt. VÝ dô trªn h×nh 2.18 m« t¶ nguyªn t¾c lµm viÖc cña m¸y ®o gãc mang tªn lµ ®Çu chia ®é. Bé phËn chÝnh cña thiÕt bÞ lµ ®Çu chia ®é quang häc, trong ®ã ®Üa chia ®é KC1 ®­îc l¾p trªn trôc chÝnh 2, trôc nµy ®­îc dÉn ®éng nhê cÆp b¸nh vÝt – trôc vÝt 4. ChuyÓn vÞ gãc cña ®Üa KC1 ®äc ®­îc nhê hÖ hiÓm vi ®äc sè 3. ChuyÓn vÞ gãc ®­îc truyÒn qua trôc mang chi tiÕt ®o nhê tèc g¹t ®Æc biÖt kh«ng cã khe hë. Nhê ®å hå ®o chuyÓn vÞ 5 ta cã thÓ ®äc ®­îc l­îng n©ng h¹ cña cam ®o sè 6 t­¬ng øng víi c¸c chuyÓn vÞ gãc ®äc ®­îc trªn hiÓn vi sè 3. Nguyªn t¾c ®o gãc theo ph­¬ng ph¸p nµy rÊt ­u viÖt khi cÇn ®o gãc cã c¸c quan hÖ phèi hîp, ch¼ng h¹n nh­ ®o gãc phèi hîp gi÷a c¸c cam, ®o gãc xo¾n, ®o gãc dao c¾t …víi ®é chÝnh x¸c cao. KC2 KC1 1 2 4 5 6 3 H×nh 2.19. Nguyªn t¾c lµm viÖc cña m¸y ®o gãc mang tªn lµ ®Çu chia ®é. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 A-A H×nh d­íi lµ cÊu t¹o cña ®Çu ph©n ®é quang häc 2.3. Sai sè cña hÖ thèng ®o dÞch chuyÓn c¬ khÝ 2.3.1. Sai sè cña hÖ thèng ®o trùc tiÕp Th«ng qua nguyªn lý lµm viÖc cña mét sè c¸c dông cô ®o c¬ khÝ trùc tiÕp vµ dông cô ®o gãc dïng trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng, ta thÊy r»ng v× trong phÐp ®o nµy kÝch th­íc ®­îc ®o chÝnh lµ kÝch th­íc cÇn ®o vµ phÐp ®o kh«ng cÇn dÉn ®éng qua c¸c hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ trung gian nªn sai sè cña phÐp ®o phô thuéc vµo c¸c yÕu tè sau: - Sai sè cña dông cô ®o: Do c¸c chi tiÕt cña dông cô ®o cã dung sai chÕ t¹o, do c¸c c¬ cÊu truyÒn ®éng kh«ng tuyÕn tÝnh hay do sai sè l¾p r¸p, ®iÒu chØnh ... g©y lªn. VÝ dô nh­: ®é kh«ng ®Òu cña c¸c v¹ch chia, ®é kh«ng th¼ng cña th­íc, sai sè b­íc vÝt me trong c¸c dông cô kiÓu panme, sai sè b¸nh r¨ng, thanh r¨ng trong ®ång hå so, sai sè tû lÖ gi÷a chiÒu dµi c¸c ®ßn bÈy trong ®ång hå so chÝnh x¸c kiÓu c¬ khÝ … §©y lµ nh÷ng sai sè do chÕ t¹o cã thÓ kh¾c phôc ®­îc b»ng c¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ. - Sai sè do mßn: Sau mét thêi gian lµm viÖc c¸c chi tiÕt trong dông cô ®o sÏ bÞ mßn lµm cho gi¸ trÞ ®äc ®­îc trªn th­íc kh«ng cßn chÝnh x¸c nh­ tr­íc. Lo¹i sai H×nh 2.20. §Çu ph©n ®é quang häc Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 sè nµy khã tr¸nh khái víi tÊt c¶ c¸c dông cô ®o, sai sè nµy chØ cã thÓ h¹n chÕ b»ng c¸ch sö dông vËt liÖu chÕ t¹o cã ®é bªn mßn cao. Víi mçi dông cô ®o cã quy ®Þnh thêi h¹n sö dông cña chóng. - Sai sè nghiªng hay sai sè Abbe: xuÊt hiÖn khi vËt ®o vµ mÉu kÝch th­íc kh«ng song song vµ ®­êng sèng tr­ît kh«ng th¼ng. VÝ dô: TÝnh sai sè cña phÐp ®o b»ng th­íc cÆp (h×nh 2.21). Trong ®ã: I - Sè chØ trªn thang chÝnh cña th­íc cÆp. S - Gi¸ trÞ chØ thÞ cÇn cã tõng ®iÒu kiÖn ®­êng sèng tr­ît th­íc cÆp kh«ng cã sai lÖch. H - §é lÖch gi÷a kÝch th­íc ®o vµ kÝch th­íc mÉu. Sai sè ®o: ( ).F I S I I H tgϕ= − = − + .F H tg ϕ= − ∆ Khi gãc ϕ nhá th× tg ϕ ϕ∆ ≈ ∆ , sai sè ®o sÏ lµ : .F H ϕ= − ∆ VÝ dô: TÝnh sai sè cña phÐp ®o b»ng panme (h×nh 2.22). H×nh 2.21: Sơ đồ tính sai sè cña phÐp ®o b»ng th­íc cÆp. ∆ϕ Chi tiÕt ®o Thang chia chÝnh cña panme ∆ϕ H×nh 2.22, b: Sơ đồ tÝnh sai sè cña phÐp ®o b»ng panme. ∆ϕ chi tiÕt ®o Thang chia chÝnh cña thuoc cÆp Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 Trong tr­êng hîp nµy, kÝch th­íc cÇn ®o vµ thang ®o n»m nèi tiÕp nhau theo ®óng nguyªn t¾c Abbe. Sai sè ®o: .cosF I S I I ϕ= − = − ∆ ( ) 2 2 1 cos 1 1 . 2 2 F I I Iϕ ϕϕ  ∆ ∆ = − ∆ ≈ − + =    Gi¸ trÞ cña sai sè nghiªng bËc hai F nµy nµy rÊt nhá cã thÓ bá qua. - Sai sè do ng­êi ®äc c¸c v¹ch chia. Sai sè nµy phô thuéc ngÉu nhiªn vµo mçi lÇn ®äc vµ vµo mçi ng­êi ®äc. §iÒu nµy cã thÓ kh¾c phôc b»ng ph­¬ng ph¸p sö dông c¸c dông cô ®o hiÖn sè. - Håi sai cña dông cô do: nguyªn nh©n cña håi sai lµ do ma s¸t vµ hiÖn t­îng biÕn d¹ng ®µn håi trong dông cô ®o. Gi¸ trÞ håi sai th­êng kh«ng æn ®Þnh, nh­ng ph¶i n»m trong mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh.trong thùc tÕ cÇn tÝnh ®ªn nã trong mét phÐp ®o nh­ ®é ®ro b»ng ®ång hå so. 2.3.2 Sai sè cña hÖ thèng ®o gi¸n tiÕp Qua viÖc ph©n tÝch nguyªn lý lµm viÖc cña c¸c dông cô ®o vµ hÖ thèng ®o dÞch chuyÓn sö dông trong c¸c m¸y v¹n n¨ng dïng ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp. NhËn thÊy r»ng trong c¸c dông cô ®o nµy cã mét phÇn c¬ cÊu ®­îc sö dông gièng nh­ trong dông cô ®o trùc tiÕp, vÝ dô nh­ du xÝch vßng ®­îc sö dông phæ biÕn trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng ®Ó ®o dÞch chuyÓn th¼ng. Nh­ vËy ngoµi c¸c sai sè gièng nh­ trªn c¸c hÖ thèng ®o trùc tiÕp th× trªn c¸c hÖ thèng ®o gi¸n tiÕp, do cã truyÒn dÉn qua c¸c bé truyÒn c¬ khÝ trung gian nªn sai sè tÝch lòy cßn xuÊt hiÖn trªn c¸c bé truyÒn trung gian nµy. §ã lµ c¸c sai sè g©y ra bëi mét sè yÕu tè sau: - Sai sè do vÝt me: Sai số động học trong đo vị trí qua truyền dẫn vít me xuất phát chủ yếu từ sai số bước vít. Sai số này ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 đo vì bước của vít me được dùng làm chuyển động cho chuyển động tuyến tính. - Sai số do sống dẫn hướng: Nếu sống dẫn hướng không được đặt đối xứng thì ma sát trượt lớn và do đó luôn có sai số do dính khi trượt. Một sai số thẳng xuất hiện trong quá trình sản xuất sống dẫn hướng, và do lực trong quá trình gá lắp. - Sai số do hệ thống các bộ truyền bánh răng, trục, ổ …: Các sai số gây ra do các bộ truyền có thể là do chế tạo không chính xác dẫn đến làm việc không êm, biến dạng trục, ổ, bánh răng gây mòn, sinh nhiệt, sai số tỷ số truyền … Tóm lại với các hệ thống đo gián tiếp nếu các hệ dẫn động cơ khí trung gian càng nhiều thì sai số tích lũy trên đường truyền càng lớn nên sai số khi đo càng cao. 2.4. KÕt luËn ch­¬ng 2 Trong các hệ thống đo trực tiếp , đo dịch chuyển cho độ chính xác đo cao nhất vì phép đo không phải chuyển đổi qua hệ dẫn động cơ khí trung gian. Các sai số chỉ phụ thuộc vào độ chính xác của thang đo, phép đọc và độ mòn của dụng cụ đo. Các yếu tố này có thể khắc phục được bằng cách sử dụng các thiết bị đo cơ điện tử hiện đại, độ chính xác cao. Các hệ thống đo gián tiếp, đo dịch chuyển có độ chính xác phụ thuộc nhiều vào độ chính xác của hệ dẫn động cơ khí trung gian. Sai số tích lũy trên xích truyền động tới cơ cấu đo càng lớn thì sai số của phép đo càng cao. Trên các máy công cụ cũ, mòn xích truyền động tới cơ cấu đo, dẫn tới phép đo sai lệch với dịch chuyển thực tế. Để khắc phục sai số này cần tìm phương pháp đo mới, đo trực tiếp, cải tiến dụng cụ và hệ thống đo là việc làm cần thiết. Tuy nhiên trên các loại máy móc và thiết bị đo nói chung và các máy công cụ vạn năng nói riêng không phải loại nào cũng sử dụng được phương pháp đo trực tiếp, do kết cấu của hệ thống đó không có vị trí để lắp đặt thiết bị đo trực tiếp. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 Trong trường hợp như vậy, có thể vẫn áp dụng phương pháp đo gián tiếp nhưng cần phải cải tiến xích trruyền động tới cơ cấu đo bằng cách giảm thiểu bộ truyền trung gian, sử dụng các biện pháp công nghệ nâng cao độ chính xác của các bộ truyền … Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 Ch­¬ng III: Dông cô ®o vµ ph­¬ng ph¸p ®o dÞch chuyÓn dïng thiÕt bÞ ®o c¬ ®iÖN tö 3.1. Các phương pháp đo dịch chuyển 3.1.1. Mét sè kh¸i niÖm niªn quan ®Õn phÐp ®o vÞ trÝ - C¸c ®¹i l­îng ®o: lµ nh÷ng ®¹i l­îng vËt lý mµ gi¸ trÞ cña nã cÇn ®­îc ®o l­êng (ë ®©y lµ c¸c ®o¹n ®­êng th¼ng vµ gãc). - Gi¸ trÞ ®o: lµ c¸c gi¸ trÞ cÇn t×m ra cña ®¹i l­îng ®o (tÝch cña sè ®o vµ ®¬n vÞ ®o) - Dông cô ®o: dông cô ®­a ra c¸c ®¹i l­îng ®o vµ chuyÓn ®æi thµnh c¸c tÝnh hiÖu ®o thÝch hîp. - VÞ trÝ ®o: lµ n¬i dông cô ®o thùc hiÖn phÐp ®o. 3.1.2. C¸c ph­¬ng ph¸p ®o Mçi mét trôc truyÓn ®éng ®­îc ®iÒu chØnh cña m¸y CNC cÇn mét thiÕt bÞ ®o, chóng th«ng b¸o cho m¹ch ®iÒu chØnh tõng vÞ trÝ tøc thêi cña bµn m¸y hoÆc bµn xe dao m¸y tiÖn. §¹i l­îng ®o ë ®©y lµ nh÷ng ®o¹n ®­êng trong chuyÓn ®éng th¼ng vµ c¸c gãc trong chuyÓn ®éng quay cã ®iÒu chØnh H×nh vÏ 3.1.b lµ tËp hîp c¸c ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ øng dông trªn m¸y a. Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ trùc tiÕp Lµ ph­¬ng ph¸p ®o b¸m s¸t vÞ trÝ cÇn ®o hay c¸c biÕn ®æi vÞ trÝ kh«ng cÇn ®ªn c¸c dÉn déng c¬ khÝ trung gian HÖ thèng ®o ®­îc ghÐp trùc tiÕp víi chuyÓn ®éng cÇn ®o Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ trùc tiÕp cã ®é chÝnh x¸c cao v× gi÷a ®¹i l­îng ®o vµ dông cô ®o kh«ng cã c¸c lçi c¬ khÝ (khe hë, c¸c biÕn d¹ng dÎo). H×nh 3.1.a. §o vÞ trÝ trùc tiÕp 1 – Th­íc ®o, 2 – HÖ thèng ®o vÞ trÝ Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 Hình 3.1.b. Sơ đồ tập hợp các phương pháp đo vị trí ứng dụng trên máy §o gi¸n tiÕp Thay ®æi chuyÓn ®éng th¼ng thµnh chuyÓn ®éng quay _______________________ Encoder §o kiÓu sè Sù s¾p xÕp cña phÇn tr­ît theo sù gia t¨ng vÒ kÝch cì §o tuyÖt ®èi TÊt c¶ c¸c vÞ trÝ ®­îc ®o suÊt ph¸t tõ mét chuÈn §o gia sè TÊt c¶ c¸c vÞ trÝ ®o kÕ tiÕp ®­îc suÊt ph¸t tõ vÞ trÝ cuèi cïng Bé m· ho¸ quay hoÆc th­íc m· ho¸ Bé m· ho¸ gia sè hoÆc th­íc gia sè §o trùc tiÕp §o ®­êng trùc tiÕp t¹i sèng tr­ît cña m¸y _______________________ Th­íc tû lÖ §o kiÓu t­¬ng tù Mçi mét vÞ trÝ cña r·nh ®­îc nhËn biÕt b»ng mét gi¸ trÞ ®iÖn ¸p §o tuyÖt ®èi Trªn mäi vÞ trÝ, kho¶ng c¸ch tuyÖt ®èi ®­îc ®o th«ng qua nhËn biÕt cña ®iÖn ¸p TuyÖt ®èi chu kú víi mçi vßng quay cña encoder bæ sung th× c¸c vßng quay ®­îc ®Õm mét lÇn Bé gi¶i gãc nhiÒu R«to, hÖ thèng c¶m ®iÖn, bé bï ¸p Bé gi¶i gãc r«to hoÆc hÖ thèng c¶m ®iÖn hoÆc bé bï ¸p §iÓm 0 cña m¸y ®­îc x¸c ®Þnh bëi hÖ thèng ®o §iÒu chØnh ®iÓm 0 nhê sù phèi hîp chuyÓn ®æi c«ng t¾c giíi h¹n §iÓm 0 cña m¸y ®­îc ®iÒu chØnh gi÷a ®iÓm 0 cña m¸y vµ ®iÓm 0 cña bé m· ho¸ Th«ng qua tÝn hiÖu ®iÖn cã sù ®iÒu chØnh hîp lý gi÷a tÝn hiÖu vµ c«ng t¾c giíi h¹n Dông cô VÞ trÝ ®o l­êng HÖ thèng ®o NhËn d¹ng ®o Nguyªn lý ®o Vµi nÐt vÒ phÐp ®o t­¬ng øng §iÓm chuÈn 0 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 VÒ cÊu tróc, nguyªn t¾c ®o so s¸nh Abbe’she Comparatorprinzip (PhÇn kiÓm vµ th­íc ®o g¸ l¾p trªn mét trôc) trong nhiÒu tr­êng hîp khã thùc hiÖn ®­îc. §Ó ®¶m b¶o c¸c lçi (do sù bè trÝ c¸c phÇn tö ®o t¹o ra) ®ñ nhá, c¸c khe hë dÉn ®éng cña ®­êng h­íng bµn m¸y ph¶i n»m trong giíi h¹n chÊp nhËn ®­îc b. Ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp Trong ph­¬ng ph¸p ®o nµy, thay cho c¸c biÕn ®æi vÞ trÝ tÞnh tiÕn cÇn ®o, mét chuyÓn ®éng quay t­¬ng øng sÏ ®­îc ®o ChuyÓn ®éng quay g¾n liÒn víi chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn ë ®©y lµ chuyÓn ®éng quay cña vÝt me ch¹y dao (h×nh 3.2) Mét kh¶ n¨ng kh¸c lµ chuyÓn ®æi ch¹y dao th¼ng thµnh mét chuyÓn ®éng quay nhê bé truyÒn thanh r¨ng – b¸nh r¨ng. (H×nh 3.3) C¸c lçi m¾c ph¶i do sai lÖch b­íc vÝt me, ®é ¨n khíp khi ®¶o chiÒu hay khe hë ¨n khíp gi÷a hai m¸ r¨ng trong bé truyÒn b¸nh r¨ng – thanh r¨ng bÞ ®­a trùc tiÕp vµo phÐp ®o. Lçi nµy ph¶i n»m trong giíi h¹n cho phÐp, th«ng qua viÖc chÕ t¹o c¸c bé truyÒn víi ®é chÝnh x¸c ®ñ lín, hoÆc ®­îc bï l¹i th«ng qua c¸c yÕu tè hiÖu chØnh ®· ®­îc ghi vµo bé nhí trong ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. H×nh 3.2. §o gi¸n tiÕp Th«ng qua trôc vÝt me ch¹y dao 3 – C¶m biÕn gãc quay, 4 – VÝt me ®ai èc bi 3 H×nh 3.3. §o vÞ trÝ gi¸n tiÕp th«ng qua bé b¸nh r¨ng - thanh r¨ng 5 – C¶m biÕn gãc quay, 6 – Thanh r¨ng ®o Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 c. Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ kiÓu t­¬ng tù §o¹n ®­êng hay gãc cÇn ®o ®­îc chuyÓn ®æi liªn tôc thµnh mét ®¹i l­îng vËt lý t­¬ng thÝch (®¹i l­îng t­¬ng tù = analog), vÝ dô chuyÓn ®æi thµnh ®iÖn ¸p hoÆc c­êng ®é dßng (H×nh 3.4) d. Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ kiÓu sè §o¹n ®­êng hay gãc cÇn ®o ®­îc chia thµnh c¸c yÕu tè ®¬n vÞ cã ®é lín nh­ nhau. Qu¸ tr×nh ®o chÝnh lµ viÖc ®Õm hay céng l¹i c¸c yÕu tè ®¬n vÞ ®· ®i qua hoÆc nhê ë sù nhËn biÕt c¸c dÊu hiÖu riªng cña yÕu tè ®¬n vÞ t¹i vÞ trÝ thËt. H×nh 3.5 e. Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi Trong ph­¬ng ph¸p ®o nµy, mçi mét gi¸ trÞ ®o ®Òu ®­îc so s¸nh víi ®iÓm 0 cña th­íc ®o vµ cã dÊu hiÖu riªng. Trong ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ t­¬ng tù /tuyÖt ®èi, øng víi mçi vÞ trÝ t­ong ph¹m vi ®­êng dÞch chuyÓn lµ mét thang ®iÖn ¸p ®Æc biÖt. Trong ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ sè/ tuyÖt ®èi mçi gia sè vÞ trÝ ®­îc ®¸nh dÊu riªng b»ng m· nhÞ ph©n. ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi lµ t¹i mçi thêi ®iÓm ®o hoÆc sau mçi lÇn mÊt ®iÖn ¸p, vÞ trÝ tuyÖt ®èi so víi ®iÓm kh«ng ®­îc nhËn biÕt ngay. Nh­ng mÆt kh¸c c¸c hÖ thèng ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi th­êng tèn kÐm vÒ cÊu tróc, bëi thÕ trong thiÕt kÕ míi chóng hÇu nh­ kh«ng ®­îc øng dông n÷a. § ¹i l­ în g t­ ¬n g tù V Ý d ô: ® iÖ n ¸p §¹i l­îng cÇn ®o (§­êng dÞch chuyÓn gãc quay) Sè c ¸c g ia s è (M ùc ® iÓ m ) §¹i l­îng cÇn ®o (§­êng dÞch chuyÓn gãc quay) H×nh 3.4. §o vÞ trÝ b»ng ®¹i l­îng t­¬ng tù H×nh 3.5. §o vÞ trÝ b»ng ®¹i l­îng sè Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 f. Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi chu kú Khi ®o vÞ trÝ b»ng ®¹i l­îng t­¬ng tù trong nh÷ng ph¹m vi dÞch chuyÓn lín h¬n, ®é chÝnh x¸c cña c¸c v¹ch chia trªn thang ®o th­êng kh«ng ®¸p øng ®­îc trªn toµn bé ®­êng dÞch chuyÓn. Trong tr­êng hîp nµy, ng­êi ta chia toµn bé ph¹p vi dÞch chuyÓn thµnh nh÷ng kho¶ng t¨ng cã ®é lín b»ng nhau, Trong pham vi mét kho¶ng t¨ng, phÐp ®o ®­îc thùc hiÖn theo ph­¬ng ph¸p tuyÖt ®èi (H×nh 3.6). Gi¸ trÞ ®o t¹i vÞ trÝ ®ang ®o ®­îc tÝnh bëi: X = n.i + xabs (n = 1,2,3, …) d. Ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ kiÓu gia sè Toµn bé ph¹m vi dÞch chuyÓn ®­îc chia thµnh c¸c b­íc t¨ng (gia sè = increments) kh«ng cã dÊu hiÖu riªng, cã ®é lín nh­ nhau. VÞ trÝ thËt ®­îc ®­a ra bëi tæng c¸c b­íc t¨ng ®· ®i qua. ë ®©y, c¸c gia sè v­ît qua ph¶i ®­îc céng víi nhau hoÆc trõ ®i cho nhau tuú theo chiÒu chuyÓn ®éng. Tiªu hao vµ gi¸ thµnh cña c¸c hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu gia sè t­¬ng ®èi ph¶i ch¨ng. Nh­îc ®iÓm cña chóng lµ khi ®ãng m¹ch hÖ ®iÒu khiÓn, vÞ trÝ thËt lóc ®ã kh«ng nhËn biÕt ®­îc. Tr­íc khi ®o, vÞ trÝ ph¶i ®­îc ®­a vÒ mét ®iÓm gèc 0 cè ®Þnh. Sau khi ®­a vÒ gèc 0, hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu gia sè l¶m viÖc theo nguyªn t¾c ®o tuyÖt ®èi. 3.2. ThiÕt bÞ ®o vÞ trÝ (dÞch chuyÓn) trªn m¸y NC C¸c hÖ thèng ®o vÞ trÝ trªn c¸c m¸y NC ghi l¹i truyÒn ®éng tuyÕn tÝnh d­íi d¹ng mét biÓu ®å h×nh häc kiÓu t­¬ng tù vµ ®­a ra tÝn hiÖu ®o d­íi d¹ng mét gi¸ trÞ §­êng ®o §­êng dÞch chuyÓn i i i i i i1 i2 i3 i4 i5 § iÖ n ¸p U U0 U1 H×nh 3.6. §o vÞ trÝ chu kú – tuyÖt ®èi 1 – TÝn hiÖu ®o chu kú, 2 – TÝn hiÖu ®o tuyÖt ®èi, 3 – Gia sè ®­êng dÞch chuyÓn xabs 3 2 1 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 sè ë vÞ trÝ nµo ®ã. Bé phËn cÊu thµnh c¬ b¶n nhÊt cña m¹ch ®iÒu khiÓn vÞ trÝ vµ ®é chÝnh x¸c cña chóng sÏ gióp quyÕt ®Þnh chÊt l­îng gia c«ng cña m¸y c«ng cô. CÊu tróc cña chóng bao gåm mét sè ®o vËt liÖu vÝ dô d­íi d¹ng mét tû lÖ, mµn h×nh hiÓn thÞ vµ bé m¸y ph©n tÝch (§iÒu kiÖn sö dông trong thiÕt bÞ ®o kiÓm) C¸c ®iÒu kiÖn sau ®©y ®­îc xem nh­ lµ ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt quan träng ®ã lµ: §é ph©n gi¶i cña ®iÖn dung, ®é chÝnh x¸c, ®é nh¹y cña ®iÖn dung tr­íc ¶nh h­ëng bªn ngoµi vµ ®é gi·n në cña ®iÖn dung. 3.2.1. C¸c d¹ng x¸c ®Þnh chØ tiªu vÞ trÝ C¸c hÖ thèng ®o vÞ trÝ thay ®æi phô thuéc vµo ®Æc tÝnh riªng cña chóng. H×nh 3.7 3.2.2. §o ®iÓm vµ c¶m biÕn d÷ liÖu Sù kh¸c biÖt gi÷a ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp vµ ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp phô thuéc vµo thao t¸c khi ®o vÞ trÝ nµo ®ã. ThiÕt bÞ ®o vÞ trÝ vµ ®o qu·ng ®­êng §Æc tÝnh KiÓu t­¬ng tù KiÓu sè TuyÖt ®èi NhËt kÝ d÷ liÖu C¸ch ®o Chu k×/tuyÖt ®èi Gia sè/ chu k× tuyÖt ®èi TuyÖt ®èi I/R D/T I/R D/T I/R D/T I/R Th­íc tû lÖ dïng hÖ thèng c¶m biÕn nhiÒu r·nh Bé x¸c ®Þnh gãc r«to xÕp tÇng HÖ thèng c¶m biÕn ®¬n r·nh Bé x¸c ®Þnh gãc r«to Bé m· ho¸ sè Bé m· ho¸ tuyÖt ®èi Th­íc ®o tuyÕn tÝnh Bé m· ho¸ kiÓu gia sè HÖ thèng ®o KiÓm tra d÷ liÖu ®o vÞ trÝ D/T H×nh 3.7. C¸c d¹ng do vÞ trÝ vµ thµnh phÇn ®o: D ®o trùc tiÕp, I ®o gi¸n tiÕp, R kiÓu quay, T tuyÕn tÝnh Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 HÖ thèng ®o ®­îc ®Þnh vÞ mét c¸ch trùc tiÕp trªn bµn dao cña m¸y trong ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp. Trong ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp, th× c¬ cÊu tiÕp xóc trung gian ph¶n håi l¹i sù thay ®æi vÒ vÞ trÝ hoÆc truyÒn ®éng th¼ng tíi hÖ thèng ®o, c¸i mµ th­êng ®­îc thiÕt kÕ d­íi d¹ng quay. C¬ cÊu tiÕp xóc trung gian cã thÓ lµ trôc quay víi mét kÕt cÊu ®o, gi¸ ®ì vµ hÖ thèng b¸nh r¨ng truyÒn ®éng. N¬i cÇn ®o gi¸n tiÕp th­êng thùc hiÖn trªn m¸y cã d¹ng cÊu tróc hoÆc nh÷ng tr­êng hîp ®em l¹i gi¸ trÞ kinh tÕ. Sù gia c«ng thiÕu chÝnh x¸c ë c¸c c¬ cÊu tiÕp xóc trung gian hoÆc thay ®æi vÒ kÝch cì lµ do ¶nh h­ëng liªn tôc cña nhiÖt ®é vµ nã sÏ lµm ¶nh h­ëng tíi kÕt qu¶ khi ®o. §iÒu nµy gi¶i thÝch t¹i sao mµ ph­¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp l¹i cho ®é chÝnh x¸c cao h¬n so víi ph­¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp. C¸ch l¾p ®Æt trong hÖ thèng ®o truyÒn ®éng th¼ng hoÆc ®o vÞ trÝ vµ c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng g©y lçi ®­îc chØ ra trªn h×nh 3.8 Ghi dữ liệu trực tiếp Ghi dữ liệu gián tiếp Các thao tác của hệ thống đo lường trong đo trực tiếp tuyến tính được gắn trực tiếp với dịch chuyển dọc của bàn dao của máy Bộ điều khiển và phép biến đổi riêng biệt Bộ điều khiển và phép biến đổi đồng nhất Biến đổi từ chuyển động dọc thành chuyển động quay thông qua bộ truyền thanh răng và bánh răng Đọc dịch chuyển thẳng thông qua chuyển động quay của trục vít dẫn Yếu tố ảnh hưởng tới sai số: - Nhiệt độ - Sai số bước - Sai số khoảng cách và góc - Sai số tại chỗ giao nhau Yếu tố ảnh hưởng tới sai số: - Sai số bước của thanh răng và bánh răng - Độ lệch tâm của bánh răng - Lỗi trong các bộ biến đổi Yếu tố ảnh hưởng tới sai số: - Biến dạng đàn hồi của trục dẫn - Sai số góc - Khe hở vít me- đai ốc Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 - Các điểm trên thước tỷ lệ được sử dụng - Nhiệt độ - Lỗi của dụng cụ đo - Thay đổi tải trọng đột ngột trên thanh răng - Kẹt vít me dẫn - Sai số khi nhận tín hiệu - Nhiệt độ C¸c yÕu tè ¶nh h­ëng g©y ra lçi vÒ c¬ b¶n lµ rÊt nhá, tèt h¬n lµ dông cô ®o ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cña hÖ sè Abbe (sau Abbe 1890). Theo ®iÒu kiÖn nµy, th× sau khi so s¸nh vµ lÊy vÝ dô tiªu biÓu lµ trong truyÒn ®éng th¼ng th× nªn l¾p r¸p víi thiÕt bÞ ®o trùc tiÕp. Sai sè gãc nghiªng chØ lµ sai sè thø hai cña kÕt qu¶ ®o. 3.2.3. Dông cô ®o vÞ trÝ kiÓu sè Trong qu¸ tr×nh ghi d÷ liÖu sè, kÝch th­íc ®­îc ®o theo c¸ch thøc ®Þnh l­îng. Mét sù kh¸c biÖt nªn ®­îc t¹o ra gi÷a hai yÕu tè chøc n¨ng c¬ b¶n cô thÓ ®ã lµ tÝnh kinh tÕ vµ hÖ thèng ®o ph¶i ch¾c ch¾n. C¸c yÕu tè chøc n¨ng c¬ b¶n trong hÖ thèng ®o gia sè ®­îc nãi ®Õn sau ®©y. Gi÷a c¸c bé ph¸t xung quang ®iÖn cã mét vµi sù kh¸c biÖt, nã thÓ hiÖn ë tªn gäi nh­ lµ ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c cho ¸nh s¸ng truyÒn qua, ®iÒu khiÓn theo C¸c hÖ thèng ®o gia sè / kiÓu sè HÖ thèng ®o gia sè / kiÓu sè nµy ®­îc dùa trªn sù chia nhá thµnh tõng phÇn cã kÝch cì ngang nhau vµ thµnh c¸c yÕu tè c¬ b¶n cña kÝch th­íc gia t¨ng. §Ó ®o mét c¹nh (cña mét gãc) ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch thªm vµo mét sè gia trong l­íi ph¶n x¹ b­íc hoÆc ®Üa gia sè (b­íc), nã ®­îc dß b»ng m¸y scan qua mèi liªn hÖ trùc tiÕp. §Ó ph©n biÖt gi÷a hai b­íc kÕ cËn th× c¸c b­íc riªng lÎ ®­îc quy ®Þnh c¸c ®Æc tÝnh vËt lý kh¸c nhau. M¸y scan sÏ cung cÊp mét c¸i gäi lµ xung ®Õm tõ chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi trong giíi h¹n cña b­íc, xung ®Õm nµy sÏ ®­îc céng l¹i b»ng mét bé ®Õm. PhÇn lín c¸c hÖ thèng ®o b­íc ®Òu sö dông bé ph¸t xung quang ®iÖn. Trong bé ph¸t xung céng víi c¸c sensor (c¶m øng) tõ còng ®­îc sö dông (VÝ dô: b¸nh r¨ng vµ bé ph¸t xung tõ) vµ sö dông n¬i mµ kh«ng ®ßi hái yªu cÇu cao vÒ ®é chÝnh x¸c. H×nh 3.8. Nh©n tè ¶nh h­ëng trong c¶m biÕn d÷ liÖu ®o trùc tiÕp vµ ®o gi¸n tiÕp Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 nguyªn t¾c chiÕu s¸ng, ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c ph¶n x¹ vïng hoÆc ph¶n x¹ d¹ng trïm h×nh n¨ng trô. C¸c bé vËn hµnh chÝnh cña hÖ thèng ®o nµy bao gåm: Th­íc tû lÖ gia sè, l­íi nhiÔu x¹, chi tiÕt chiÕu s¸ng, c¬ cÊu ®Õm, bé ®iÒu khiÓn bé gi¶i tÇn. Th­íc tû lÖ gia sè ®­îc chÕ t¹o theo bé tiªu chuÈn. Nã phô thuéc vµo viÖc thiÕt kÕ, nh­ tû lÖ ¸nh s¸ng lät qua vµ kh«ng lät qua, sù giao thoa gi÷a vïng ph¶n x¹ vµ kh«ng ph¶n x¹. B­íc cña m¾t l­íi lµ kh«ng ®æi cã thÓ lµ cùc kú nhá (d­íi 1 µm). L­íi nhiÔu x¹ lµ mét phÇn cña bé ph©n tÝch (bé quÐt quang) vµ x¸c ®Þnh d¹ng dÊu hiÖu ®­îc ®¸nh gi¸. Cã ba kiÓu l­íi nhiÔu x¹ (H×nh 3.9). Trªn h×nh ®Çu tiªn, b­íc cña m¾t l­íi t­¬ng ®­¬ng víi b­íc cña th­íc tû lÖ vµ ®­îc ®Æt song song víi th­íc tû lÖ. Khi lµm viÖc th× miÒn l­íi ban ®Çu sÏ thay ®æi lu©n phiªn gi÷a vïng tèi vµ vïng s¸ng. Trªn h×nh thø hai th× miÒn ®­îc ®Æt ë vÞ trÝ so le nhau mét gãc. Khi ®ã v©n Moire ®­îc ph¸t sinh. Trªn h×nh thø ba th× b­íc m¾t l­íi kh«ng gièng nhau. C¸c d¶i s¸ng vµ tèi suÊt hiÖn vµ ch¹y däc theo th­íc tû lÖ ®Þnh h­íng. Nh­ vËy môc ®Ých cuèi cïng ®¹t ®­îc tõ tÊt c¶ c«ng dông cña chóng lµ ph©n lo¹i cÊu tróc d¶i s¸ng tèi cña th­íc tû lÖ råi dÞch chuyÓn chóng tíi miÒn réng cña d¶i s¸ng tèi. §iÒu nµy lµ rÊt cÇn thiÕt cho c¸c bé phËn nh¹y ¸nh ¸ng cña bé quÐt quang. H×nh 3.9. C¸c d¹ng l­íi nhiÔu x¹ trong hÖ thèng ®o gia sè a. KÕt cÊu l­íi, b. TÝn hiÖu ra, 1 – Th­íc , 2 – L­íi, 3 – V©n s¸ng/tèi, 4 – V©n MoirÐ, 5 – V©n Verier Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 ¸c hÖ thèng nhiÔu x¹ quang häc cho ¸nh s¸ng truyÒn qua . C¸ch th­c ®¸nh gi¸ ®­îc gi¶i thÝch trong phÇn chi tiÕt nµy vµ ®­îc øng dông cho tÊt c¶ c¸c hÖ thèng cho ¸nh s¸ng truyÒn qua. ¸nh s¸ng truyÒn tõ nguån ph¸t s¸ng qua mét bé phËn quang häc n¬i mµ t¹o ra chïm ¸nh s¸ng song song xuyªn qua m¾t l­íi vµ tÊm l­íi trªn thiÕt bÞ quang ®iÖn (h×nh 3.10). C¸c thiÕt bÞ quang ®iÖn t¹o ra c¸c tÝn hiÖu h×nh sin biÕn ®æi ®Òu ë mäi sù chuyÓn ®éng cña th­íc tû lÖ ®­îc ®Æt trong sù r»ng buéc víi thiÕt bÞ quÐt quang. C¸c tÝn hiÖu nµy ®­îc thay ®æi mét gãc 900 (b»ng 1 b­íc chu kú hoÆc mét m¾t l­íi kh«ng ®æi) theo mèi quan hÖ víi tÝn hiÖu kh¸c. Nhê c¸ch nµy mµ cã thÓ nhËn d¹ng ®­îc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. Sau khi khuyÕch H×nh 3.10. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña qu¸ tr×nh nhiÔu x¹ cho ¸nh s¸ng truyÒn qua. 1- Nguyån s¸ng, 2 – ThÊu kÝnh héi tô, 3 – Th­íc ®o, 4 – M· chuÈn, 5 – TÕ bµo quang ®iÖn, 6 – L­íi kÝch, 7 – Dièt quang ®iÖn b»ng silic Chu kú chia 900 TÝn hiÖu ra Ua1 Ua0 Ua2 TÝn hiÖu chuÈn §é lÖch pha Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 ®¹i lÇn ®Çu, hai tÝn hiÖu ®o t­¬ng tù (gi÷a 1:4 vµ 1:64) cã thÓ ®­îc chia nhá qua bé ph©n ®iÖn ¸p m¾c nèi tiÕp. Hai d·y xung vu«ng gãc sÏ lµm thay ®æi dßng ®iÖn mét gãc 900 mµ ®­îc t¹o ra tõ c¸c tÝn hiÖu t­¬ng tù trong mét bé c¶m biÕn. ViÖc nhËn r¹ng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµ tÝnh to¸n xung ®­îc thùc hiÖn trong m¹ch cña m¸y tÝnh theo logic nµo theo nh÷ng môc ®Ých gia c«ng hoÆc hiÖn thÞ nhÊt ®Þnh. Mçi cÊp ®é m¸y tÝnh sÏ ®­a ra gi¸ trÞ ®o cho phÇn dÞch chuyÓn so víi ®iÓm tham chiÕu khi sù dÞch chuyÓn so víi ®iÓm tham chiÕu hoµn tÊt. Tèc ®é dÞch chuyÓn lín nhÊt ®­îc giíi h¹n bëi tÇn sè ®Õm lín nhÊt. Thªm vµo ®ã th× hÖ thèng ®o gia sè m« t¶ cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh, còng cã lo¹i hÖ thèng ®o m« t¶ cho chuyÓn ®éng quay lo¹i nµy ®iÒu khiÓn theo nguyªn lý t­¬ng tù. C¸c bé ®Õm vßng quay theo tiªu chuÈn cã lo¹i lµm viÖc gi÷a 1000 ®Õn 3000 lines trªn mét vßng quay vµ cã thÓ cho ®é chÝnh x¸c khi sö dông tíi 3600 lines øng víi gãc quay lµ 0.5”. Trong c¸c hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu gia sè, khi mÊt ®iÖn ¸p nguån, c¸c gi¸ trÞ ®o vÞ trÝ bµn m¸y còng mÊt theo. §Ó t¸i hiÖn ®­îc sè ®o nµy, th­íc ®o cã thÓ trang bÞ thªm mét hay nhiÒu mèc ®o chuÈn. C¸c tÝn hiÖu ®Çu ra cña hÖ thèng ®o chiÒu dµi theo ph­¬ng ph¸p quang ®iÖn ®­îc khuyÕch ®¹i trong mét bé t¹o xung ®iÖn tö vµ t¹o thµnh d¹ng xung ch÷ nhËt. Ua0 Ua1 Ua2 Ua0 Ua1 Ua2 Kh«ng chia nhá Chia nhádÇn H×nh 3.11. Xung ®Çu ra cña hÖ thèng ®o ®­êng dµi b»ng quang ®iÖn B­íc ®o ≅ 1/20 b­íc chia B­íc ®o Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 Tïy theo chu kú chia vµ ®é chia ®ßi hái c¸c tÝn hiÖu ®­îc néi suy t­¬ng tù vµ chia nhá thªm ®Õn 5 lÇn hoÆc 25 lÇn (h×nh 3.11) 1. Cung cÊp thªm cho r·nh ghi mét m· kho¸ C¸c hÖ thèng ®o tuyÖt ®èi kiÓu sè Trong c¸c hÖ thèng ®o tuyÖt ®èi kiÓu sè, mçi mét hÖ thèng nµy ®· ®o tr­íc gi¸ trÞ gèc trªn mét mèc cè ®Þnh vµ ®­îc g¸n cho mçi phÇn ®­êng dÞch chuyÓn. C¸c d÷ liÖu nµy ®­îc t¹o ra tõ mét ®iÓm chuÈn dùa trªn mét tõ m· hãa nhËn biÕt duy nhÊt. §iÓm chuÈn ®­îc thiÕt lËp s½n. §é lÖch víi ®iÓm chuÈn cã thÓ ®­îc tÝnh theo c¸ch trùc tiÕp hoÆc cã thÓ bæ xung b»ng c¸ch céng vµo vÞ trÝ ®· ®o mét gi¸ trÞ. Mét bé m· hãa tuyÕn tÝnh (linear encoder) xö lý gièng nh­ ®o vËt liÖu trong c¸c hÖ thèng ®o vÞ trÝ tuyÕn tÝnh vµ mét bé m· hãa quay (rotary encoder) ®­îc sö dông trong c¸c hÖ thèng ®o kiÓu quay. C¸c kh¶ n¨ng vËt lý cña qu¸ tr×nh ®o lµ c¸c sè m· hãa vµ h×nh thøc quÐt quang kiÓu t­¬ng tù, øng víi chóng dïng ®Ó t¹o ra sè gia trong hÖ thèng ®o gia sè. ThiÕt bÞ quÐt quang ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt trong tr­êng hîp nµy. Tuy nhiªn, cã nh÷ng vÊn ®Ò ®Æt ra kh«ng ®­îc râ rµng trong qu¸ tr×nh quÐt ¶nh lµ sè gia trong hÖ thèng nµy. §ã lµ do x¶y ra sù thay ®æi tr¹ng th¸i mét sè trong r·nh ghi trªn d÷ liÖu chuyÓn tiÕp tõ mét ®¹i l­îng ®· ®o sang mét tr¹ng th¸i kh¸c. §Ó ng¨n viÖc trªn x¶y ra ta cã ba c¸ch sau: 2. Sö dông qua m· kho¸ n÷a 3. Sö dông ph­¬ng ph¸p quÐt quang kÐp hoÆc quÐt ch÷ V §èi víi c¸ch 1: Ta thªm vµo c¸c r·nh c¸c tÝn hiÖu xung ®Ó ®¶m b¶o r»ng viÖc ®äc gi¸ trÞ ®o chØ ®­îc kÝch ho¹t khi x¸c suÊt truyÒn ®· ®­îc x¸c ®Þnh râ rµng trong tÊt c¶ c¸c r·nh. §èi víi c¸ch 2: M· x¸m lµ mét cÊp m· kho¸ tèt nhÊt. Nã cã ­u ®iÓm lµ chØ cã mét tÝn hiÖu thay ®æi ®­îc ®­a ra khi chuyÓn tiÕp tõ vÞ trÝ nµy ®Õn vÞ trÝ kÕ tiÕp trªn th­íc tû lÖ. §èi víi c¸ch 3: Ph­¬ng ph¸p quÐt quang kÐp ®­îc sö dông phï hîp trong viªc lËp m· nhÞ ph©n trªn th­íc tû lÖ, dÉn ®Õn viÖc ph¶n håi l¹i c¸c sai sè b­íc trªn th­íc tû lÖ vµ bé quÐt khi lµm viÖc kh«ng hiÖu qu¶. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 Hai bé quÐt mçi bé ®­îc g¾n trong mét r·nh m· ho¸, mçi mét phÇn b¾t nguån tõ phÇn chia rÊt nhá, mét trong sè chóng ®­îc sö dông lµm r·nh ghi gèc. ­u ®iÓm cña hÖ thèng ®«i nµy ®· gi¶i thÝch cho môc ®Ých sö dông cña nã, trªn mét r·nh ghi nµo ®ã ph¸t ra tÝnh hiÖu ®¬n L th× d¶i mèc ph¶i sÏ lu«n ®­îc giíi h¹n trong r·nh kÕ tiÕp. N¬i ®iÓm gèc 0 ®­îc ph¸t sinh trong r·nh ghi, th× d¶i mèc tr¸i l¹i lu«n ®­îc giíi h¹n trong r·nh ghi kÕ tiÕp. Hai bé quÐt lu«n ®­îc ®Æt trong r·nh ghi kÕ sau vµ ®­îc thay ®æi bÒ réng b»ng mét nöa bÒ réng b­íc trªn r·nh ghi tr­íc ®ã (h×nh 3.13). §iÒu nµy t¹o ra mét miÒn dung sai ®ñ lín cho phÐp chuyÓn tiÕp tõ gi¸ trÞ nµy tíi mét gi¸ trÞ kh¸c trªn c¸c r·nh ghi. Bé quÐt sö dông trong mçi tr­êng hîp ®­îc lùa chän tõ c¸c r·nh ghi tr­íc ®ã. H×nh 3.13. Th­íc m· nhÞ ph©n víi nguyªn t¾c ®äc h×nh ch÷ V H×nh 3.12. Th­íc ®o m· nhi ph©n cho bé m· hãa tuyÖt ®èi Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 69 Bé quÐt ch÷ V (V-scanner) ®­îc sö dông h÷u Ých h¬n so víi m· hãa Gray. Ch­a h¼n miÒn dung sai cña r·nh ghi lín h¬n mµ ®­a ra ®­îc gi¸ trÞ cao h¬n. ¦u ®iÓm nµy kh¸ quan träng khi dïng trong c¸c hÖ thèng ®o kiÓu quay víi c¸c bé m· hãa (encoder) quay dÞch chuyÓn theo d·y cã dé chÝnh x¸c phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c cña bé dÉn ®éng trung gian Do tèn kÐm nhiÒu trong viÖc chÕ t¹o, ph­¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ tuyÖt ®èi kiÓu sè chØ cßn ®­îc øng dông trong mét ph¹m vi hÑp. 3.2.4. Dông cô ®o kiÓu t­¬ng tù Dông cô ®o theo kiÓu ghi d÷ liÖu t­¬ng tù ®­îc ®Æc tr­ng trong gi¸ trÞ tÝn hiÖu ®o cã thÓ ®­îc g¸n cho mçi gi¸ trÞ ®o cña khèi d÷ liÖu mét c¸ch liªn tôc. Trong tr­êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt lµ sù thay ®æi ®iÖn trë ®­îc sö dông phô thuéc vµo chiÒu dµi cña d©y dÉn ®iÖn sÏ g©y ra mét tÝn hiÖu ®o ®iÖn. Mét trong nh÷ng øng dông cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ bé triÕt ¸p ®­îc lµm viÖc nh­ c¸c bé chia ®iÖp ¸p. C¸c thiÕt bÞ ®o sö dông kiÓu nµy (tuyÕn tÝnh hoÆc quay) chØ ®­îc sö dông trong nh÷ng tr­êng hîp ®Æc biÖt, vÝ dô nh­ ®Æt thiÕt bÞ nµy vµo miÒn kh«ng nh½n tøc miÒn kh«ng ®­îc mµi nh½n th× kh¶ n¨ng chÝnh x¸c cña chóng bÞ h¹n chÕ. Víi thiÕt bÞ ®o kiÓu tuyÕn tÝnh th­êng lµ kh«ng lín h¬n 1%. C¸c thiÕt bÞ ®o kiÓu c¶m øng ngµy cµng sö dông phæ biÕn khi ®o vÞ trÝ theo kiÓu phi tuyÕn vµ truyÒn ®éng tuyÕn tÝnh, vÝ dô dïng trong c¸c bé gi¶i gãc roto (bé biÕn ®æi gãc) vµ th­íc tû lÖ c¶m biÕn. Bé gi¶i gãc r«to (Synchro resolver): Gåm c¸c hÖ thèng ®o kiÓu quay khi nµy, ®o gãc sö dông nguyªn t¾c ®o c¶m øng ®Ó ®o vÞ trÝ theo kiÓu tuyÖt ®èi chu kú, kh«ng trùc tiÕp. Chóng th­êng lµ c¸c bé chuyÓn ®æi víi mét roto (kiÓu c¸nh qu¹t) vµ stato (kiÓu khung). H×nh 3.14 S¬ ®å trªn h×nh 3.14a chØ ra cã mét pha ®¬n ®­îc t¹o ra tõ mét cuén stator vµ roto. S¬ ®å nµy kh«ng cã ý nghÜa thùc tiÔn cho n¾m mÆc dï ®iÖn ¸p ®Çu vµo vµ ®Çu ra ®­îc truyÒn t¶i ®Çy ®ñ. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 Khi ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®Æt vµo cuén d©y stator lµ u1 =U1sinωt th× ®­êng søc tõ sinh ra trong cuén d©y stato sÏ g©y ra sù biÕn thiªn ®iÖn ¸p hoÆc víi tÇn sè t­¬ng tù nhau khi ®iÖn ¸p ®Æt vµo u2 = (U1sinωt)cosα = U2 sinωt. Còng chØ ra trªn h×nh 3.14a mèi quan hÖ gi÷a thêi gian víi sù thay ®æi biªn ®é ®­îc ®iÒu chØnh theo sù thay ®æi ®æi cña gãc α tõ cosα. Tãm l¹i nh÷ng ¶nh h­ëng cña vÞ trÝ gãc t­¬ng øng vµ ®iÖn ¸p biÕn thiªn g©y ra mét b­íc dÞch chuyÓn lµ 1800 ë ®iÖn ¸p 0 trong tr­êng hîp nµy. §iÒu nµy cho chóng ta thÊy mèi quan hÖ kh¨ng khÝt gi÷a biªn ®é vµ gãc. H×nh 3.14. Nguyªn lý bé gi¶i gãc ®ång bé a – Víi mét cuén stato, b – Víi hai cuén stato Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 71 Trªn h×nh 3.14b cho thÊy bé gi¶i gãc r«to víi mét cuén roto mét pha vµ mét stato hai pha. Hai cuén d©y quÊn cña stato ®­îc cÊp ®iÖn ¸p xoay chiÒu lÖch pha nhau vÒ ®iÖn mét gãc 900: U1sinα hoÆc U1 cosα. TÇn sè phæ biÕn ë ®©y lµ 2.5 kHz Khi cã mét ®iÖn ¸p cos vµ mét ®iÖn ¸p sin ®­îc ®Æt vµo c¸c cuén d©y stator th× tõ tr­êng biÕn thiªn h×nh thµnh, g©y c¶m øng trong cuén d©y roto mét ®iÖn ¸p U2. §é lín cña nã phô thuéc vµo gãc quay cña cuén d©y r«to ®èi víi vÐct¬ tõ tr­êng. u2 = (U1 cosα) sinωt + [(U1 cos(α + 2 π )] cosωt = (U1 cosα) sinωt + (U1 sinα) cosωt = U1sin(ωt-α) 22°30'(16* 30°(12* Rôto Trục Khe hở không khí S1 S2 S3 S4 R1 R3 Rôto Động Cố định trong vỏ Cảm biến quay Biến áp quay STATO STATO Mặt cắt A-B Ghép nối stato cảm biến quay Biến áp quay-stato Cuộn dây của biến áp quay Khe hở không khí Rôto của biến áp quay Ghép nối với roto Cuộn dây quấn của biến áp quay A C Đường sức từ trường Ổ lăn Vỏ Trục B D Mặt cắt C-D H×nh 3.15. C¶m biÕn gãc quay a. S¬ ®å c¶m øng quay kh«ng cã vµnh quÐt, b. CÊu tróc bé c¶m biÕn Stato Rôto Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 So s¸nh víi ®iÖn ¸p ë trªn cuén d©y ban ®Çu th× ®iÖn ¸p trªn cuén d©y thø hai thay ®æi liªn tôc víi gãc bÊt kú theo vÞ trÝ cña b­íc. Mét bé t¸ch pha ®· cho thÊy mét sù phô thuéc theo tû lÖ ®¬n vµo gãc α. H×nh 3.15a tr×nh bµy s¬ ®å m¹ch ®iÖn cña mét resolve kh«ng cã vµnh quÐt §iÖn ¸p c¶m øng trong cuén d©y rotor ®­îc chuyÓn qua mét biÕn thÕ quay kh«ng cã vµnh quÐt. H×nh 3.15b thÓ hiÖn c¸c mÆt c¾t cña mét resolve. TÝn hiÖu ®iÖn µp tû lÖ víi gãc quay cña roto do resolve cÊp ra chØ cho ®­îc mét tÖp thø tù c¸c gi¸ trÞ ®o tuyÖt ®èi trong ph¹m vi cña mét ®é chia trªn roto. VËy revolve lµ nh÷ng hÖ thèng lµm viÖc theo kiÓu tuyÖt ®èi/ chu kú. Th«ng th­êng mét biÕn ®æi vÞ trÝ th¼ng trªn ®é dµi 2 mm t­¬ng ®­¬ng víi mét vßng quay cña roto resolve. §Ó thÝch øng ®­îc víi b­íc vÝt me cña trôc ch¹y dao, c¸c truyÒn ®éng ®o cho resolve ph¶i ®¶m b¶o kh«ng cã khe hë vµ do ®ã kh«ng cÇn b¶o d­ìng. Th­íc tû lÖ c¶m biÕn (Industosyn scale): §Ó ®o vÞ trÝ kiÓu t­¬ng tù/ tuyÖt ®èi/ chu kú vµ trùc tiÕp, ng­êi ta dïng industosyn scale. §©y lµ mét th­íc lµm viÖc theo nguyªn t¾c c¶m øng dùa trªn c¬ së nguyªn lý cña bé gi¶i gãc roto d©y quÊn ph¼ng. Industosyn scal gåm mét th­íc ®o víi cuén d©y ph¼ng quÊn theo d¹ng gÊp khóc h×nh ch÷ nhËt. C¸c bé chia sãng vu«ng ®­îc sö dông trªn th­íc tû lÖ ®Æt trªn mét b¶n m¹ch in víi c¸c hÖ thèng c¶m ®iÖn. (H×nh 3.16) H×nh 3.16. Nguyªn lý cña hÖ thèng industosyn scale a – Th­íc tuyÕn tÝnh quay trong bé gi¶i gãc ®ång bé, b – Con ch¹y stato trong bé gi¶i gãc ®ång bé Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 Mét r·nh tr­ît kh«ng tiÕp xóc cïng víi hai cuén d©y t¹o sãng vu«ng ®­îc chuyÓn ®æi vÞ trÝ mét gãc 900 ra ®»ng sau råi di chuyÓn lªn trªn. Thao t¸c nµy ®­îc thùc hiÖn mét c¸ch chÝnh x¸c theo c¸ch gièng nh­ trong bé gi¶i gãc r«to 2 pha, nã gièng nh­ lµ 2 cuén c¶m ®Æt lÖch nhau mét gãc 900 trong vßng mét b­íc nªn còng g©y ra mét miÒn tõ tr­êng ®Æc biÖt. TÊt c¶ c¸c th­íc tû lÖ trong hÖ thèng c¶m ®iÖn cã b­íc (kho¶ng c¸ch d©y quÊn) lµ 1/10” hoÆc 2 mm. Víi ®é chÝnh x¸c ®¹t ®­îc n»m trong d¶i ®o micromet, trong khi c¸c hÖ thèng ®o ®éc lËp chØ cho ®é chÝnh x¸c n»m trong kho¶ng b­íc. Th­íc ®o ®­îc cè ®Þnh trªn th©n m¸y, ®o¹n th­íc dÉn ®­îc l¾p trªn bµn m¸y di ®éng mµ ta cÇn ®o c¸c biÕn thiªn vÞ trÝ cña nã. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c th­íc ®o chÝnh vµ th­íc ®o dÉn kho¶ng 0.25 mm. Trong cuén d©y cña th­íc ®o chÝnh cã mét ®iÖn ¸p tÇn sè cao U1. Qua líp c¸ch, trong cuén d©y cña th­íc dÉn c¶m øng mét ®iÖn ¸p phô thuéc vµo vÞ trÝ cña cuén d©y trªn th­íc dÉn so víi cuén d©y trªn th­íc ®o chÝnh. §iÖn ¸p nµy ®­îc ®¸nh gi¸ trong hÖ ®iÒu khiÓn vµ ®­a ra gi¸ trÞ ®o vÞ trÝ cña bµn m¸y. Potentiometer: Trong giao thoa kế Michelson th× mét nguån s¸ng ph¸t ra mét chïm ¸nh s¸ng ®¬n s¾c víi chiÒu dµi b­íc vµ tÇn sè nh­ nhau råi chóng ®­îc t¸ch lµm hai phÇn nhê mét g­¬ng nöa trong suèt. Hai chïm s¸ng nµy ®­îc ph¶n x¹ toµn bé qua hai g­¬ng, n¬i mµ mét g­¬ng th× ®­îc ®Æt th¼ng víi ®iÓm chuÈn cßn mét g­¬ng cã Potentiometer sö dông quan hÖ tuyÕn tÝnh gi÷a chiÒu dµi cña mét th­íc ®o dÉn ®iÖn víi ®iÖn trë cña nã. Trªn m¸y c«ng cô CNC th­êng cÇn cã ®é chia ®¬n vÞ ®o kh«ng nhá h¬n hoÆc b»ng 0.001 mm. §é chia nµy kh«ng thÓ ®­a vµo Potentiometer, do vËy chóng kh«ng ®­îc m¸y c«ng cô sö dông ®Ó ®o vÞ trÝ. 3.2.5 Giao thoa kÕ laze Giao thoa kÕ laze lµ mét hÖ thèng ®o cã ®é chÝnh x¸c cùc kú cao dïng trong phÐp ®o kho¶ng c¸ch vµ quÐt ¶nh trªn c¸c m¸y c«ng