Thước cặp kim loại, là một công cụ đo lường cơ bản trong ngành công nghiệp chế tạo máy, những ưu điểm của thước cặp kim loại hiện đại chủ yếu nằm ở độ chính xác cao, độ bền cao và không yêu cầu nguồn điện. Theo dữ liệu
từ
Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế, độ chính xác đo lường của thước cặp kim loại chất lượng cao có thểđạt ±0.02mm,
và tuổi thọ của chúng thường trên 20 năm. Độ cứng của thước cặp thép đạt HRC58-62,và sau khi xử lý mạ crôm,
khả năng chống ăn mòn của chúng tăng hơn 85%. Tuy nhiên, những nhược điểmcủa thước cặp kim loại cũng khá rõ ràng,
bao gồm lỗi đọc lớn, hiệu quả hoạt động thấp và độ nhạy nhiệt độ cao.Nghiên cứu thị trường cho thấy lỗi đọc của con người
của thước cặp kim loại truyền thống là ±0.05-0.1mm, cao hơn5-10 lần so với thước cặp kỹ thuật số.
I. Ưu điểm về cấu trúc và đặc tính chính xác của thước cặp kim loại
1.
Ưu điểm về cấu trúc của thước cặp kim loại bắt nguồntừ thiết kế tích hợp toàn thép của chúng. Thước chính vàthước du xích
được rèn từ thép dụng cụ chất lượng cao và trải qua quá trình xử lý nhiệt, tạo ra độ cứng HRC 58-62,đảm bảo
độ cứng và ổn định tốt. Độ dày của thân thước thường là 6-10mm, chiều rộng là 15-25mm,và phân bố trọng lượng
đồng đều, mang lại cảm giác vận hành ổn định. Các hàm đo trong và ngoài đượcmài chính xác, với độ phẳng được kiểm soát
là 0.002mm và độ lệch vuông góc nhỏ hơn 0.01mm. Thanh đo chiều sâu có đường kính 4-6mm, với lớp phủ crôm cứng trên bề mặt, đạt độ cứng HRC65 trở lên,
và có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Các vạch
được khắc laser hoặc khắc hóa học, với chiều rộng vạch0.05-0.08mm và độ sâu 0.01-0.02mm,đảm bảo độ rõ nét và độ bền.2. Hệ thống phân loại theo cấp độ chính xác được thiết lập tốt. Tiêu chuẩn quốc tế chia các cấp độ chính xác
thành ba cấp: 0, 1 và 2. Thước cặp chính xác cấp 0 có sai số đo trong ±0.02mm và chủ yếuđược sử dụng cho
đo lường chính xác và truyền chuẩn. Thước cặp cấp 1 có sai số đo là ±0.03mm,
thích hợp cho
gia công chính xác chung. Thước cặp cấp 2 có sai số đo là ±0.05mm, đáp ứngcác yêu cầu của
gia công cơ khí thông thường. Phạm vi đo bao gồm các thông số kỹ thuật khác nhau như0-150mm,
0-200mm và 0-300mm,và thước cặp lớn có thể đạt 0-1000mm.
Độ ổn định của độ chính xác làưu điểm cốt lõicủa thước cặp kim loại. Trong điều kiện sử dụng bình thường,
tỷ lệ thay đổi độ chính xác hàng năm nhỏ hơn 0.005mm,thấp hơn nhiều so vớicác công cụ đo điện tử.3. Tính chất vật liệu quyết định độ tin cậy của thước cặp kim loại. Thước cặp chất lượng cao được làm bằng thép crôm
-molypdenhoặc thép không gỉ, với độ bền kéo từ 800 đến 1200 MPa và độ bền chảy từ 600 đến 900 MPa.Các quy trình xử lý bề mặt bao gồm mạ crôm, thấm nitơ và lớp phủ DLC, giúp tăng cường
khả năng chống ăn mòn
và chống mài mòn. Độ dày lớp crôm là 5-15 μm, với độ cứng HV800-1000,có khả năng chống lại sự ăn mòn
axit và kiềm nói chung.Độ ổn định của vật liệu đảm bảo độ chính xác đo lường
của thước cặp trong cácđiều kiện môi trường
khác nhau.Hệ số giãn nở tuyến tính được kiểm soát trong11×10⁻⁶/℃ và đặc tính
bù nhiệttốt.II. Ưu điểm về sự tiện lợi khi sử dụng1. Thiết kế không cần nguồn điện là một trong những ưu điểm đáng kể của thước cặp kim loại. Nó không yêu cầu pin,
tránh các vấn đề như thời lượng pin không đủ và lỗi mạch, và đặc biệt thích hợp cho cácmôi trường khắc nghiệt
và sử dụng lưu trữ lâu dài.
2. Hiệu suất chống thấm nước và chống bụi tuyệt vời, với mức bảo vệ lên đến
IP54-IP65, cho phép hoạt động bình thường
trong môi trường ẩm ướt và nhiều bụi. Nó có khả năng chống va đập mạnh, có thể chịu được cú rơi từ độ cao 3-5mét
mà không ảnh hưởng đến độ chính xác.3. Khả năng miễn nhiễm mạnh mẽ với nhiễu từ trường và dữ liệu đo sẽ không bị ảnh hưởng trong môi trường điện từ mạnh.Phạm vi nhiệt độ lưu trữ là -40°C đến +80°C,
và phạm vi nhiệt độ làm việc là -10°C đến
+50°C,cung cấp khả năng thích ứng rộng rãi.
III. Phân tích hiệu quả hoạt động
1. Sự đơn giản trong vận hành được thể hiện ở phương pháp đọc trực quan.Nguyên tắc đọc con trỏ là
đơn giản và dễ hiểu, không yêu cầu các quy trình vận hành phức tạp. Thời gian đào tạo cho người mới bắt đầu thường chỉ mất1-2 giờ. Thang đo rõ ràng và độ chính xác đọc cao trong điều kiện ánh sáng tốt. Thiết kế của các vít cố định là hợp lý, có thể cố định hiệu quả vị trí đo và tránh sai sót trong quá trình đọc.
Độ tin cậy vận hành cao và cấu trúc cơ khí sẽ không gặp sự cố phần mềm hoặc các vấn đề mất dữ liệu.
Bảo trì đơn giản, chỉ yêu cầu làm sạch và xử lý chống gỉ thường xuyên. Chi phí sử dụng thấp.2. Khả năng đo đa chức năng đáp ứng các yêu cầu khác nhau.
Độ chính xác đo đường kính trong
là ±0.03mm, thích hợp để đo đường kính lỗ và chiều rộng rãnh. Độ chính xác đo đường kính ngoài
là ±0.02mm, thích hợp để đo đường kính trục và độ dày tấm. Độ chính xác đo chiều sâu là
±0.05mm,
thích hợp để đo chiều cao bậc và độ sâu lỗ mù. Chức năng đánh dấu tạo điều kiện cho việc đánh dấu
phôivà định vị gia công. Phạm vi đo rộng và một thước cặp có thể hoàn thành các
hình học
đo lường, giảm tần suất thay thế dụng cụ và cải thiện hiệu quả công việc. Mức độ tiêu chuẩn hóa
cao,tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế như GB/T1214 và ISO13385 và kết quả đo có
khả năng so sánh và truy xuất nguồn gốc.IV. Hạn chế về hiệu quả và sự phức tạp trong vận hành
1. Hiệu quả đo tương đối thấplà một nhược điểm đáng kể của thước cặp kim loại.
Quá trình đo đơn lẻthường mất 15-30 giây, bao gồm các bước như định vị, đọc và ghi lại. Ghi dữ liệu
dựa vào
sao chép thủ công, dễ xảy ra lỗi, với tỷ lệ lỗi từ 2% đến 5%. Nó không thể xuất trực tiếp
tín hiệu kỹ thuật sốvà không thể tích hợp với các hệ thống tự động, hạn chế ứng dụng của nó trong môi trường sản xuất hiện đại.2. Kỹ năng vận hành đòi hỏi cao, cản trở việc ứng dụng rộng rãi của chúng. Phương pháp giữ và kỹ thuật đo chính xác đòi hỏi đào tạo chuyên môn và thời gian đào tạo thường kéo dài từ 1 đến 2 tuần.
Kỹ năng đọc các con số rất khó để nắm vững, và người mới bắt đầu thường mắc lỗi khi đọc
các chữ số thập phân.3. Khả năng xử lý và phân tích dữ liệu hạn chế. Không thể đạt được việc thu thập và truyền dữ liệu theo thời gian thực,
điều này cản trở việc kiểm soát quá trình sản xuất. Phân tích kiểm soát quá trình thống kê (SPC) yêu cầu công việc xử lý dữ liệu bổ sung. Khó truy xuất kết quả đo, thiếu dấu thời gian và thông tin người vận hành.Mức độ tích hợp
của tin học hóa thấp,
không đáp ứng các yêu cầu của Công nghiệp 4.0
và sản xuất thông minh.
