Trong lĩnh vực đo lường chính xác, việc kiểm tra độ đồng tâm là một bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác lắp ráp
và độ ổn định hoạt động của các bộ phận. Nhiều kỹ thuật viên kỹ thuật có những nghi ngờ về việc liệu đồng hồ so có thể được sử dụng
để kiểm tra độ đồng tâm hay không. Từ góc độ chuyên môn, đồng hồ so thực sự có thể được sử dụng để kiểm tra độ đồng tâm,
nhưng chúng đòi hỏi phải sử dụng các đồ gá chuyên dụng và phương pháp đo chính xác để có được kết quả chính xác.Nói chung, khi kết hợp với khung đo, đồng hồ so có thể phát hiện các sai số đồng tâm trong khoảng
từ 0,01 đến 0,02 mm. Đối với các yêu cầu về độ chính xác khắt khe hơn, cần kết hợp thêm các thiết bị phụ trợđể tăng cường độ chính xác đo.
I. Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng đồng hồ đo để đo độ đồng tâm
1. Bản chất của việc đo độ đồng tâm là phát hiện độ lệch hướng tâm của trục của bề mặt hình trụ được đo
so với trục tham chiếu.
Đồng hồ so phản ánh gián tiếp tình trạng đồng tâm bằng cách
đođộ đảo hướng tâm.
Khi phôi quay quanh trục tham chiếu một vòng hoàn chỉnh, biên độ dao động tối đacủa kim đồng hồ đo là giá trị độ đảo hướng tâm. Về mặt lý thuyết, một nửa giá trị độ đảo hướng tâm
xấp xỉ bằngsai số đồng tâm, nhưng phương pháp này có những sai số đo nhất định.
2. Độ chính xác đo của đồng hồ đo trực tiếp ảnh hưởng đến kết quả phát hiện độ đồng tâm. Giá trị vạch chia của đồng hồ đo cơ học thường dùng là 0,01mm, trong khi đồng hồ đo kỹ thuật số có thể đạt
độ chính xác 0,001mm. Đối với các bộ phận có yêu cầu về độ đồng tâm trong vòng 0,05mm, một đồng hồ đo có độ chính xác 0,01mm
về cơ bản có thể đáp ứng nhu cầu đo. Tuy nhiên, đối với các bộ phận được gia công chính xác hơn với các yêu cầu về độ đồng tâm nghiêm ngặt hơn,
nên sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao hơn.
3. Việc xác định trục tham chiếu trong quá trình đo là một bước quan trọng.
Thông thường, bề mặt giao phối chính của bộ phận hoặc tham chiếu thiết kế được lấy làm chuẩn đo,
và trục tham chiếu được thiết lập bằng cách sử dụng mâm cặp ba chấu hoặc đồ gá đặc biệt
. Đối với các bộ phận có đường kính nhỏ, trụctham chiếu ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo cuối cùng. Nếu độ lệch tham chiếu vượt quá 0,005mm,
nó sẽ ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác đo.II. Phương pháp cụ thể để đo độ ly tâm bằng đồng hồ đo
1. Phương pháp đo khối V thích hợp để phát hiện độ đồng tâm của vòng ngoài.
Đặt phôi cần kiểm tra lên khối V chính xác. Góc của khối V thường là 90° hoặc 120°,
và cấp chính xác phải đạt cấp 0 hoặc cấp 1. Lắp đồng hồ đo lên khung đo, với
đầu đo tiếp xúc theo chiều dọc với bề mặt hình trụ của phôi. Xoay phôi bằng tay một
vòng hoàn chỉnh và ghi lại các giá trị đọc tối đa và tối thiểu của đồng hồ đo. Sai số đồng tâm xấp xỉ
một nửa hiệu số giữa các giá trị đọc, nhưng cần tính đến sai số hình học của khối V.
2. Phương pháp đo đỉnh thường được sử dụng để kiểm tra độ đồng tâm của các bộ phận dạng trục.
Phôi được lắp giữa trục chính của máy tiện hoặc đỉnh của thiết bị đo chuyên dụng
. Đối với các bộ phận có đường kính nhỏ, đảm bảo rằnglỗ đỉnh thẳng hàng với trục tham chiếu. Đầu dò đồng hồ so tiếp xúc với bề mặt hình trụ
cần đo,và động cơ hoặc xoay thủ công phôi được thực hiện để quan sát phạm vi dao động
của kim đồng hồ so.Ưu điểm của phương pháp này là trục tham chiếu được thiết lập tương đối chính xác,
nhưng nó yêu cầu rằngcả hai đầu
của phôi phải có lỗ đỉnh tiêu chuẩn. 3. Phương pháp kẹp mâm cặp thích hợp cho các bộ phận dạng lỗ hoặc các bộ phận dạng trục ngắn. Sử dụng mâm cặp ba chấu chính xác hoặc mâm cặp bốn chấu để giữ phần tham chiếu của phôi. Độ đảo hướng tâm của mâm cặp phải được kiểm soát trong vòng
0,005mm.
Đồng hồ so được cố định trên trục chính của máy công cụ hoặc một giá đỡ chuyên dụng. Trong quá trình đo,
từ từ xoay trục chính
và ghi lại những thay đổi trong giá trị đọc của đồng hồ so. Điều quan trọng cần lưu ý là việc kẹp lực của mâm cặpnên
vừa phải để tránh biến dạng phôi và ảnh hưởng đến kết quả đo.III. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác đo1. Tư thế lắp đặt của đồng hồ đo có tác động đáng kể đến kết quả đo. Đầu đo
của đồng hồ đo phải vuông góc với bề mặt được đo. Bất kỳ góc lệch nào vượt quá 5° sẽ dẫn đến
sai số cosin đáng chú ý. Áp suất tiếp xúc của đầu đo phải được kiểm soát trong khoảng 1-3N.
Áp suất quá lớn sẽ làm biến dạng phôi, trong khi áp suất không đủ sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định đo.
Bán kính hình cầu của đầu đo thường được chọn là 2-3mm
. Đối với các bộ phận có đường kính nhỏ, có thể chọnđầu đo nhỏ hơn.
2. Sự thay đổi nhiệt độ môi trường có thể ảnh hưởng đến độ chính xác đo. Nhiệt độ đo tiêu chuẩn là 20℃. Sự thay đổi nhiệt độ 1℃ sẽ làm cho kích thước của các bộ phận bằng thép thay đổi khoảng 0,01mm/m.
Khi đo trong môi trường xưởng, cần phải đợi cho đến khi nhiệt độ của phôi và
thiết bị đo ổn định trước khi tiến hành đo, hoặc nên áp dụng các biện pháp bù nhiệt độ để
hiệu chỉnh kết quả đo.
3. Chất lượng bề mặt của phôi cũng ảnh hưởng đến độ chính xác đo. Độ nhám của bề mặt được đo
phải được kiểm soát trong Ra 1,6 μm và độ gợn bề mặt không được vượt quá 10% dung sai đồng tâm.
Nếu có gờ, vết xước hoặc vết dầu trên bề mặt, nó sẽ làm cho giá trị đọc của đồng hồ đo không ổn định.
Phải thực hiện xử lý bề mặt thích hợp trước khi đo.
IV. Các biện pháp phòng ngừa trong quá trình đo
1. Công việc chuẩn bị trước khi đo là quan trọng nhất. Đầu tiên, kiểm tra sai số chỉ thị và sai số trả về
của đồng hồ đo để đảm bảo chúng nằm trong phạm vi cho phép. Tiêu chuẩn yêu cầu sai số chỉ thị không được
vượt quá ±0,01mm và sai số trả về không được vượt quá 0,005mm.
Lượng nén trước của
đồng hồ đonên được đặt ở mức 1/3 - 1/2 phạm vi đo, điều này không chỉ đảm bảo độ nhạy đo mà còn
tránh hư hỏng do vượt quá phạm vi đo.
2. Các quy tắc vận hành trong quá trình đo trực tiếp ảnh hưởng đến độ tin cậy của kết quả. Tốc độ quay của phôi phải chậm và đều, thường được kiểm soát ở mức 5-10 vòng/phút. Nếu quá nhanh, lực ly tâm sẽ ảnh hưởng
đến phép đo. Mỗi phần đo phải được đo ít nhất ba lần và giá trị trung bình
được
lấy làm kết quả cuối cùng. Đối với các bộ phận trục dài, nên tiến hành đo ở nhiều phần để
đánh giá toàn diệntình trạng đồng tâm. 3. Ghi và xử lý dữ liệu phải được tiêu chuẩn hóa. Thiết lập các biểu mẫu ghi đo để ghi lại tỉ mỉ
các điều kiện đo, thông số môi trường và dữ liệu đo. Khi sai số đồng tâm gần giới hạn dung sai, nên tăng số lần đo hoặc áp dụng phương pháp đo chính xác hơn để xác minh.
Việc đánh giá độ không đảm bảo đo
cũng là một yêu cầu quan trọng của hệ thống quản lý chất lượng.
