MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài luận án Trong ngành khí chế tạo bên cạnh việc gia công chi tiết máy đảm bảo yêu cầu kỹ thuật dung sai kích thước, vị trí tương quan yêu cầu độ xác hình dáng nghiêm ngặt Theo [11] khảo sát có đến 70% sản phẩm khí có dạng trụ tròn độ tròn thông số hình dáng - tiêu kỹ thuật đánh giá chất lượng chi tiết trụ Sai lệch độ tròn ảnh hưởng đến tất chi tiết có chuyển động quay ổ trục máy, trục dao, trục thiết bị đo…Do việc đánh giá sai lệch độ tròn nhiệm vụ thiết yếu, có ý nghĩa quan trọng việc đạo công nghệ gia công nhằm đảm bảo chất lượng chi tiết, mang lại giá trị kinh tế Có nhiều phương pháp đo độ tròn phương pháp đo tọa độ cực có ưu điểm vượt trội, phản ánh đầy đủ thông tin chi tiết cần đo như: giá trị biên độ méo, số cạnh méo, vị trí méo cực đại…Cơ sở đảm bảo cho phép đo bàn quay chi tiết phải có tâm quay cố định, trình quay tâm quay điểm cố định, tức có biến động tâm sai số ổn định tâm ảnh hưởng theo tỉ lệ 1:1 lên giá trị đo Trong điều kiện công nghệ, chế tạo ổ khí quay dễ đạt định tâm cao loại ổ quay khác Do nghiên cứu chế tạo thực nghiệm ổ khí quay chọn làm sở bảo đảm độ xác phép đo sai lệch độ tròn luận án Mặt khác trường hợp yêu cầu độ xác phép đo cao độ xác định tâm ổ quay điều kiện gia công gặp khó khăn, sử dụng phương pháp kết hợp nhiều đầu đo loại bỏ độ lệch tâm dao động tâm tức thời nâng cao độ xác cho phép đo Kết hợp lý trình hoàn chỉnh nội dung đề tài luận án “Cơ sở đảm bảo, nâng cao độ xác cho phép đo độ tròn” Mục đích, đối tƣợng, phƣơng pháp phạm vi nghiên cứu - Mục đích đề tài luận án xây dựng giải pháp nhằm đảm bảo nâng cao độ xác cho phép đo sai lệch độ tròn, làm sở lý thuyết để ứng dụng chế tạo thiết bị đo phục vụ đo lường chi tiết khí  Đối tượng nghiên cứu: + Nghiên cứu ổ khí quay để đảm bảo độ xác định tâm cho phép đo sai lệch độ tròn + Nghiên cứu phương pháp kết hợp nhiều đầu đo để khử độ lệch tâm bao gồm lượng biến động tâm tức thời, nâng cao độ xác phép đo  Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm kiểm chứng Trên sở nghiên cứu lý thuyết, thực tham khảo tổng hợp tài liệu, báo nước phương pháp đo độ tròn, tiến hành phân tích, xây dựng lý thuyết 17 thiết kế, chế tạo thiết bị thực nghiệm đo lường với mẫu chuẩn, xử lý số liệu đo… để kiểm chứng nhằm chứng minh sở khoa học luận điểm lý thuyết nêu  Phạm vi nghiên cứu Luận án tập trung nghiên cứu ổ khí quay phương pháp kết hợp đầu đo để đo độ tròn chi tiết trụ tròn có đường kính 20 ÷200 mm, chiều dài từ 20 ÷150 mm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Sử dụng ổ khí quay làm yếu tố định tâm kết hợp đầu đo để thu nhận tín hiệu từ chi tiết đo làm sở đảm bảo nâng cao độ xác cho phép đo độ tròn có ý nghĩa thực tiễn điều kiện công nghệ việc gia công chế tạo ổ khí dễ đạt độ xác định tâm gia công loại ổ quay khác Mặt khác việc thu nhận tín hiệu đồng chi tiết đo từ đồng hồ so Mitutoyo cho kết hình ảnh profile thực không lẫn độ lệch tâm bao gồm độ dao động tâm nâng cao độ xác cho phép đo -Với tất điều kiện có nghiên cứu sinh, luận án nghiên cứu sở học thuật, sở bảo đảm trì độ xác, xây dựng giải pháp phương pháp thiết bị để có khả thiết kế, chế tạo, hiệu chỉnh, sửa chữa… làm chủ thiết bị đo sai lệch độ tròn, kết đo đảm bảo sở khoa học ý nghĩa khoa học luận án viết Những kết - Xác lập kỹ thuật tính toán ổ khí quay với kết cấu đệm khí rãnh phương pháp điện khí tương đương - Nghiên cứu, phân tích yếu tố ảnh hưởng tới khả làm việc ổ khí, đưa biện pháp công nghệ gia công chi tiết ổ Kết làm sở ứng dụng để thiết kế, chế tạo loại ổ khí quay dùng đo lường - Ứng dụng phương pháp kết hợp đầu đo để nâng cao độ xác cho phép đo Luận án xác định vị trí đặt đầu đo lệch góc 900 2400, tính biên độ méo ci tần số méo thứ i từ tín hiệu tổng hợp đầu đo phương pháp biến đổi giải tích - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công mô hình thực nghiệm đo độ tròn sử dụng ổ khí quay kết hợp đầu đo điều kiện công nghệ gia công khí Việt Nam 18 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ PHÉP ĐO ĐỘ TRÒN 1.1 Đặt vấn đề Chi tiết dạng trụ tròn chiếm phần lớn chi tiết máy, từ thiết bị nhỏ đến máy công cụ lớn Bên cạnh yêu cầu kỹ thuật dung sai kích thước, vị trí tương quan yêu cầu độ xác hình dáng chi tiết nghiêm ngặt cỡ từ 0,1 µm đến vài chục µm Các sai số hình dáng bao gồm độ tròn, độ trụ…sai số ảnh hưởng trực tiếp đến chức làm việc chi tiết máy phận máy Sai lệch lớn làm cho thiết bị hoạt động hiệu quả, ví dụ: trục máy công cụ máy tiện, máy phay có tiết diện mặt cắt ngang không tròn, trình làm việc trục quay gây đảo, độ đảo in dập bề mặt gia công dẫn đến sai số hình dáng chi tiết Tương tự đôi piston xilanh có bề mặt không tròn, khe hở làm việc không đồng tiết diện, làm giảm hiệu suất máy Đối với truyền động sai lệch độ tròn bề mặt ổ lăn, ổ trượt chi tiết tham gia lắp ghép có tác động tới đặc tính lắp ghép, ảnh hưởng độ xác truyền động… Sai lệch độ tròn ảnh hưởng trực tiếp đến khả làm việc phận máy chi tiết máy, việc xác định xác giá trị sai lệch có vai trò định đến đánh giá chất lượng sản phẩm Tìm nguyên nhân gây sai lệch can thiệp vào trình công nghệ giúp giảm thiểu sai số, đảm bảo chất lượng chi tiết, mang lại hiệu kinh tế 1.2 Các định nghĩa sai lệch độ tròn 1.2.1 Định nghĩa sai lệch độ tròn theo tiêu chuẩn quốc tế ISO Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 6318-1985 (E) [25] sai lệch độ tròn đánh giá chênh lệch bán kính lớn Rmax bán kính nhỏ Rmin đường tròn bao lấy biên dạng chi tiết Để xác định tâm hai đường tròn bao người ta có cách sau: - LSC (Least Square Centre) - Tâm bình phương nhỏ nhất: Tâm chung hai đường tròn bao tâm đường tròn trung bình xác định theo tổng bình phương nhỏ sai lệch bán kính, hình 1.1a  R n i 1 i  R   (1.1) - MZC (Minimum Zone Centre) - Tâm miền tối thiểu: Tâm chung hai đường tròn bao quanh biên dạng thực chi tiết xác định cho khoảng cách hai đường tròn nhỏ nhất, hình 1.1b - MCC (Minimum Circumscribed circle Centre) - Tâm đường tròn ngoại tiếp nhỏ nhất: Tâm chung hai đường tròn tâm đường tròn ngoại tiếp có bán kính nhỏ bao lấy biên dạng chi tiết, hình 1.1c - MIC (Maximum Inscribed circle Centre) - Tâm đường tròn nội tiếp lớn nhất: Tâm chung đường tròn tâm đường tròn nội tiếp có bán kính lớn bao lấy biên dạng chi tiết, hình 1.1d 19 Rmax Rmax O1 Rmax O2 Rmin a) Tâm bình phương nhỏ (LSC) Rmin O3 Rmin b) Tâm miền tối thiểu (MZC) Rmax Rmin O4 c) Tâm đường tròn ngoại tiếp nhỏ (MCC) d) Tâm đường tròn nội tiếp lớn (MIC) Hình 1.1: Các phương pháp xác định đường tròn bao 1.2.2 Định nghĩa sai lệch độ tròn theo tiêu chuẩn Việt Nam Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2510-78 [8]: Sai lệch độ tròn khoảng cách lớn m từ điểm biên dạng thực tới đường tròn áp, hình 1.2 Công thức xác định: m = (Rmax-Rmin) (1.2) Vòng tròn áp: Vòng tròn có đường kính nhỏ tiếp xúc với biên dạng thực (đối với chi tiết trục) vòng tròn có đường kính lớn tiếp xúc với biên dạng thực (đối với chi tiết lỗ) Như theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2510-78 tương đương với hai cách xác định tâm MIC MCC tiêu chuẩn ISO 6318- 1985(E) Hình 1.2: Định nghĩa sai lệch độ tròn theo TCVN [8] 20 Trong thực tế tùy thuộc vào trường hợp khác mà người ta chọn phương pháp xác định tâm phù hợp Ví dụ phương pháp LSC phù hợp để đánh giá độ đồng tâm, phương pháp MCC thường dùng để kiểm tra dung sai trục phương pháp MIC dùng để kiểm tra dung sai lỗ… Ngoài chúng sở để xác định cho mối ghép, chi tiết trục bị méo đường kính lắp ghép vòng tròn ngoại tiếp nhỏ chi tiết lỗ méo đường kính lắp ghép vòng tròn nội tiếp lớn Với tập số liệu đo biên dạng chi tiết, vào định nghĩa theo tiêu chuẩn có thuật toán tương ứng để xác định tâm đường tròn, từ làm sở tính toán sai lệch độ tròn 1.3 Phƣơng pháp đo độ tròn 1.3.1 Phƣơng pháp đo dụng cụ cầm tay Phương pháp đo độ tròn dụng cụ cầm tay thước cặp, panme…là phương pháp đo tiếp điểm để xác định giá trị đường kính chi tiết theo phương khác Thực đo toàn vòng, sai lệch độ tròn xác định: ∆m = (Dmax - Dmin)/2 B (1.3) C B A A A A B a) Chi tiết méo cạnh; B C b) Chi tiết méo cạnh; Hình 1.3: Sơ đồ đo độ tròn dụng cụ cầm tay Ví dụ: Trên hình 1.3a thể sơ đồ đo chi tiết méo cạnh – méo số cạnh chẵn; hình 1.3b sơ đồ đo chi tiết méo cạnh - méo số cạnh lẻ Đối với hình 1.3a: Thực đo theo phương A-A B-B, sai lệch độ tròn xác định: m = (DAA – DBB)/2 Tương tự hình 1.3b: Thực đo theo phương A-A, B-B C-C, kết kích thước đường kính sai lệch độ tròn không xác định chi tiết bị méo cạnh m = [max(DAA;DBB;DCC)-min(DAA;DBB;DCC)]/2 = Ưu điểm phương pháp đơn giản, tiện dụng, dễ thao tác, đo chi tiết có phạm vi kích thước khác nhau.Tuy nhiên có nhiều nhược điểm: Độ xác đo không cao, đo xác đường kính toàn vòng tròn theo phương khác không phản ánh đầy đủ hình ảnh tiết diện đo Mặt khác phương pháp đo 21 phù hợp để đo chi tiết có số cạnh méo chẵn, không phát sai lệch chi tiết có số cạnh méo lẻ 1.3.2 Phƣơng pháp đo khối V Phương pháp đo độ tròn khối V phương pháp đo phổ biến, đặc biệt sử dụng để đo chi tiết có số cạnh méo lẻ Chi tiết đặt lên khối V tiếp xúc với má khối V tiếp điểm A B, đồng hồ so đặt cho đầu đo chạm vào bề mặt chi tiết hình 1.4 Đây phương pháp đo tiếp điểm: đầu đo tiếp điểm A, B nằm khác phía so với tâm O chi tiết gọi tiếp điểm khác phía (hình 1.4a), đầu đo tiếp điểm A, B nằm phía so với tâm O gọi tiếp điểm phía (hình 1.4b) Khi đo người ta quay chi tiết 360o, sai lệch độ tròn xác định: ∆m = (xmax - xmin)/K (1.4) Trong đó: x thị đồng hồ đo, K tỷ số truyền khối V Giá trị chuyển vị đầu đo (xmax - xmin) phụ thuộc vào số cạnh méo chi tiết góc α khối V Góc khối V chọn phù hợp với số cạnh méo theo công thức (1.5) cho điểm: đầu đo tiếp điểm A, B qua đường tròn ngoại tiếp nhỏ đường tròn nội tiếp lớn chi tiết P P Hình 1.4: Sơ đồ đo độ tròn khối V [6] 3600   180  (1.5) n Trong đó: α góc khối V n số cạnh méo chi tiết Trên hình 1.5 để điểm I, A, B qua đường tròn nội tiếp lớn đường tròn ngoại tiếp nhỏ chi tiết đoạn thẳng OA OB phải vuông góc với mặt chuẩn khối V (OA PA OB PB) Xét tứ giác OAPB có góc khối V: α = 180o - ̂ , chi tiết méo cạnh góc ̂ = 120o, chi tiết méo n cạnh góc ̂ = 360o/n Do vậy, đo sai lệch độ tròn khối V phải biết trước số cạnh méo chi tiết để chọn góc α cho phù hợp Đây điểm hạn chế lớn phương pháp đo khối V 22 I Đường tròn nội tiếp lớn Rmin Đường tròn ngoại tiếp nhỏ I Rmax O A B P O B A o α = 60 P Hình 1.5: Chi tiết méo cạnh đo khối V [11] Theo [3] góc khối V chọn theo công thức (1.5) có hệ số chuyển đổi không phụ thuộc vào phương án đặt đầu đo phía hay khác phía Ngoài K  1  sin theo [11] đo chi tiết méo n cạnh khối V có góc α hệ số chuyển đổi K là: (1.6)  cos n (900  ) K 1  sin Sai lệch độ tròn xác định : m = (Rmax – Rmin) = (xmax-xmin)/K Hiện phương pháp đo độ tròn khối V sử dụng rộng rãi ưu điểm thao tác đo đơn giản, dễ gá đặt chi tiết, giá thành rẻ Tuy nhiên đo số cạnh méo chi tiết nên để kết đo xác cần có góc V chuẩn để kiểm tra, góc V phù hợp với số cạnh méo định Ví dụ đo chi tiết bị méo cạnh khối V có góc α=900 K=0, tức không phát chi tiết bị méo Ngoài phương pháp đo dễ công bố nhầm kết đo độ lớn (biên độ méo) số cạnh méo (tần số méo), mặt khác hệ số K phản ánh trường hợp độ lớn cạnh méo Khi độ lớn cạnh méo không đều, tức có trộn lẫn nhiều tần số méo có biên độ méo khác kết đo không trung thực, không cho nhìn toàn cảnh tiết diện thực chi tiết 1.3.3 Phƣơng pháp đo máy đo tọa độ Chi tiết đặt lên bàn đo máy đo tọa độ, đầu đo rà điểm đo quanh chi tiết Qua điểm không thẳng hàng xác định đường tròn Để xác định chi tiết có bị méo hay không phải đo điểm Số lượng điểm đo lớn phản ánh xác hình dáng thực tiết diện đo Với số liệu đo toạ độ (x,y,z) điểm đo, chiếu lên mặt phẳng chuẩn thường mặt đầu mặt vuông góc với đường tâm chi tiết đo để khử thành phần z, tọa độ (x’,y’) Dùng thuật toán để xác 23 định tâm chi tiết từ tọa độ (x’,y’) theo bốn định nghĩa độ tròn tiêu chuẩn quốc tế ISO 6318-1985 (E) trình bày ∆m = Rmax - Rmin (1.7) Biên dạng thực Đường tròn thiết kế Điểm đo Đường tròn áp Hình 1.6: Hình ảnh đo độ tròn máy toạ độ [5] Phương pháp đo độ tròn máy đo toạ độ (hình 1.6) cho kết xác cao Tuy nhiên phương pháp đo gián tiếp thông qua số liệu điểm đo lấy từ trục x, y, z, trục có sai số (±x, ±y, ±z) đo theo phương khác sai số ảnh hưởng trực tiếp lên kết đo Ví dụ máy đo tọa độ hãng Insight ký hiệu 121511 công bố độ xác đo 3.0µm+L/300mm (Ở nhiệt độ 20℃±1℃, độ ẩm 55%-65%), đo độ tròn máy sai số đo lớn 3µm Do chi tiết máy yêu cầu nghiêm ngặt độ tròn cần phải có phương pháp thiết bị đo chuyên dùng 1.3.4 Phƣơng pháp đo máy đo độ tròn chuyên dùng Phương pháp đo sử dụng hệ tọa độ cực, sở phương pháp xác định sau: Chi tiết trụ hình thành đường sinh quay xung quanh trục song song với nó, điểm tiết diện cắt ngang biểu diễn bán kính quay R góc quay θ Y Ri Đầu đo Mi (Ri,  O X Đầu đo Chi tiết Tâm quay Hình 1.7: Sơ đồ đo sai lệch độ tròn hệ tọa độ cực 24 Trên hình 1.7 quay chi tiết quanh tâm (tâm chi tiết trùng với tâm quay), sử dụng đầu đo dịch chuyển thẳng đặt hướng kính cho biết thông tin biến thiên bán kính Ri vị trí góc quayi tiết diện đo Sau vòng quay cho hình ảnh biên dạng thực chi tiết đo, chênh lệch lớn giá trị Ri sai lệch độ tròn Định nghĩa sai lệch độ tròn theo tiêu chuẩn nêu mục 2.1 xây dựng hệ toạ độ cực, phương pháp đo độ tròn hệ tọa độ cực phương pháp đo trực tiếp, đạt độ xác đo cao, phản ánh đầy đủ trung thực tiết diện chi tiết cần đo Phương pháp đo phát triển thành sản phẩm thương mại chào bán thị trường Trên hình 1.8 máy đo độ tròn hãng Taylor Hobson, Marh, Mitutoyo Hình 1.8: Hình ảnh máy đo độ tròn hãng giới [37, 40] Nguyên lý hoạt động máy đo độ tròn Trên hình 1.9 sơ đồ nguyên lý hoạt động máy đo độ tròn Chi tiết đo đặt lên bàn quay dẫn động ổ quay 4, bàn quay có phận điều chỉnh để chỉnh tâm chi tiết trùng với tâm bàn quay Khi đo bàn mang chi tiết quay, phận đo góc đầu đo dịch chuyển hướng kính quanh chi tiết cho biết thông tin vị trí góc quay θ bán kính đo R, quay chi tiết toàn vòng 3600 thông số đo (Ri, θi) với i = 1÷n Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý máy đo độ tròn sử dụng đầu đo [6] 25 Giả sử chi tiết có tâm O’, hệ thống bàn quay có tâm O Nếu chi tiết đặt lên bàn đo cho O’ trùng O biến thiên bán kính nhận đầu đo đặt hướng kính mô tả profile bề mặt chi tiết, xác định sai lệch độ tròn hình 1.10a: x(θ) = r(θ) (1.8) Trong đó: x(θ): hàm tín hiệu đầu đo dịch chuyển thẳng vị trí góc quay θ r(θ): hàm biểu thị sai lệch bán kính biên dạng eY() Y Y eX() Mi(Ri, Ri m  O=O' O' eY () X O X e () X a)Tâm chi tiết đặt trùng với tâm bàn quay b)Tâm chi tiết đặt lệch với tâm bàn quay Hình 1.10: Sơ đồ biểu diễn chi tiết đặt lên bàn quay Khi thực phép đo, chi tiết đặt bàn đo, tâm chi tiết tâm ảo nên cách đặt O’ trùng O Trong sai lệch độ tròn cần quan tâm ngày nhỏ (khoảng µm) phép “Đặt” sai số lớn (đến cỡ mm) hình 1.10b Lúc tín hiệu thu từ đầu đo x() bao gồm lượng sai lệch bán kính chi tiết đo r(θ) độ lệch tâm e: x(θ) = r(θ) + Δ(θ) = r(θ) + ex(θ)sinα + ey(θ)cosα (1.9) Trong đó: ex(θ) ey(θ) độ lệch tâm chiếu lên trục X trục Y Từ công thức (1.9) cho thấy không tồn độ lệch tâm Δ(θ) tín hiệu thu từ đầu đo x(θ) phản ánh trung thực biên dạng chi tiết đo r(θ), điều có nghĩa độ xác phép đo phụ thuộc vào độ lệch tâm Δ(θ), ảnh hưởng trực tiếp 1:1 đến kết đo Vì để đảm bảo nâng cao độ xác cho phép đo phải xây dựng giải pháp loại bỏ độ lệch tâm Δ(θ) Theo [11] giả thiết tâm quay bàn đo cố định, tâm chi tiết lệch khỏi tâm bàn đo, số đo biến thiên bán kính nhận đầu đo hướng tâm có chứa độ lệch tâm profile bề mặt đo, tìm cách lọc bỏ độ lệch tâm để số đo profile bề mặt -Về mặt lý thuyết, điều thực nhờ cách giải Fourier, độ lệch tâm có chu kỳ vòng quay, sai số hình dáng khác (độ ôval, độ méo cạnh, độ méo cạnh, độ méo k cạnh…) có chu kỳ 1/2, 1/3, 1/4, 1/k vòng quay Vì biến thiên bán kính x(θ) nhận tổng sai lệch thành phần: x(θ) = a1.sin(θ+α1) + a2.sin(2θ+α2) + a3.sin(2θ+α3) +…ak.sin(kθ+αk)+… (1.10) 26 0.2 Biên độ méo (mm) 0.18 Đầu đo C 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Số cạnh méo Hình 4.22: Kết biên độ méo tần số méo đầu đo C với áp suất nguồn bar (chưa chỉnh tâm) Nhận xét: Hình ảnh đồ thị cho thấy biên độ cạnh méo - độ lệch tâm lớn e = 2c1  0,4 mm (bao gồm độ lệch tâm chi tiết so với bàn đo độ dao động tâm) Các tần số méo cạnh (phản ảnh độ méo trục quay, độ nghiêng độ ô val chi tiết đo), thấy xuất tần số méo cạnh 3, 4, với biên độ méo trội Tuy nhiên tất biên độ méo cạnh có trị số nhỏ nhiều so với độ lệch tâm e (max 8,5µm [...]... thiết bị đo độ tròn có độ chính xác cao trong nước thì việc xây dựng các giải pháp mới nhằm đơn giản hóa quá trình tính toán thiết kế và xác định đường hướng công nghệ cho thiết bị phù hợp với điều kiện Việt Nam là nhiệm vụ trọng tâm của luận án Cơ sở đảm bảo, nâng cao độ chính xác của phép đo độ tròn 1.5 Kết luận chƣơng 1 Phương pháp đo độ tròn trong tọa độ cực đạt độ chính xác cao, đánh giá được đầy... Việt Nam 43 CHƢƠNG 2: ĐẢM BẢO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH TÂM CỦA PHÉP ĐO ĐỘ TRÒN BẰNG Ổ KHÍ QUAY 2.1 Đặt vấn đề Trong phép đo sai lệch độ tròn bằng hệ tọa độ cực, nếu tâm chi tiết trùng với tâm quay bàn đo thì lượng biến thiên lớn nhất của bán kính tiết diện đo chính là sai lệch độ tròn của chi tiết, khi đó phép đo đạt độ chính xác cao nhất Tuy nhiên chi tiết đặt lên bàn đo luôn tồn tại độ lệch tâm e do tâm... được bộ chuyển động quay có độ chính xác định tâm cao Giải pháp kỹ thuật sử dụng ổ khí quay được xem là hữu hiệu khi giải quyết vấn đề định tâm ổ Mặc dù ổ khí quay có độ chính xác định tâm cao nhưng để đạt độ định tâm tuyệt đối thì không có một biện pháp công nghệ hay loại máy móc nào có thể gia công chế tạo được Vì vậy trong trường hợp yêu cầu độ chính xác phép đo độ tròn cao hơn độ chính xác định tâm... đầu đo laser để thu nhận tín hiệu, loại bỏ độ lệch tâm, kết quả sai lệch độ tròn đạt độ chính xác 0,5µm Hình 1.24: Sơ đồ đo độ tròn kết hợp 3 đầu đo của S.Mekid –Anh [39] 40 - Tác giả G.X.Zhang – Trung Quốc xây dựng phương pháp đo độ tròn sử dụng 4 đầu đo (hình 1.25) θ là góc giữa điểm đo với các đầu đo, các đầu đo 1, 2, 3, 4 đặt xung quanh chi tiết 5 cách nhau các góc ϕ2, ϕ3, ϕ4 Hình 1.25: Sơ đồ đo độ. .. biệt độ cứng cao làm cho khe hở không thay đổi trong suốt quá trình chuyển động, khả năng tự cân bằng cao Mặc dù ổ khí quay có độ chính xác định tâm cao nhưng để đạt độ định tâm tuyệt đối thì không có một biện pháp công nghệ hay máy móc nào có thể gia công chế tạo được, vẫn tồn tại lượng sai lệch dù rất nhỏ gây nên dao động tâm quay Vì vậy trong trường hợp yêu cầu độ chính xác phép đo độ tròn cao hơn độ. .. nhiều đầu đo sao cho khi kết hợp số đo của chúng thì lượng dao động tâm quay tức thời sẽ được loại trừ Nhằm nâng cao hơn nữa độ chính xác của phép đo, luận án sẽ áp dụng phương pháp kết hợp nhiều đầu đo để khử độ lệch tâm tức thời tại từng vị trí góc quay Các kết quả nghiên cứu của nước ngoài đều không chỉ ra bằng cách nào để có thể xác định được biên độ méo tại từng tần số méo, tính được độ lệch pha... về thông số cần đo, cho hình ảnh toàn diện về biên dạng tiết diện đo theo từng góc quay θ Phương pháp đo này luôn tồn tại độ lệch tâm bao gồm cả độ dao động tâm Để đảm bảo độ chính xác cho phép đo, thiết bị đo độ tròn chuyên dùng phải đảm bảo bàn quay chi tiết có tâm quay cố định, nếu tâm quay không đứng yên thì lượng biến động tâm sẽ lẫn vào giá trị đo, ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo, do đó phải... 105 160 Chính khe hở hướng kính của ổ kể trên gây nên dao động tâm quay, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo Ngoài ra cũng có thể dùng ổ quay là ổ trượt có khe hở hướng kính nhỏ hơn nhưng ma sát lớn Do đó phương án sử dụng ổ khí quay cho máy đo độ tròn là giải pháp hiệu quả vì những lí do sau: Chuyển động quay êm, không ma sát, khả năng tải lớn, độ định tâm tốt mang lại độ chính xác cao, ... hiệu của đầu đo dịch chuyển thẳng theo góc quay Do đó luận án sẽ nghiên cứu phương pháp, xây dựng công thức tính toán giá trị từng biên độ và tần số méo từ tín hiệu tổng hợp 3 đầu đo, làm thuật toán để xây dựng phần mềm xử lý tín hiệu giúp thiết kế chế tạo thiết bị Nghiên cứu xây dựng 2 giải pháp cho thiết bị và phương pháp trên là cơ sở lý thuyết để đảm bảo và nâng cao độ chính xác của phép đo độ tròn. .. nghiên cứu về kết hợp nhiều đầu đo Như trên đã phân tích thực tế gia công ổ khí quay vẫn tồn tại một lượng lệch tâm (dao động tâm tức thời) mà khi ta sử dụng 1 đầu đo không loại bỏ được, lượng lệch tâm này ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả đo Do vậy để nâng cao độ chính xác của phép đo, trên thế giới đã có một số nghiên cứu kết hợp nhiều đầu đo để loại bỏ độ lệch tâm [17,18, 19, 29, 39,