Tổng hợp các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí

Gia công cơ khí là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất, đòi hỏi độ chính xác cao và chất lượng sản phẩm tuyệt đối. Trong quá trình gia công, để đảm bảo các chi tiết cơ khí được chế tạo đúng với bản vẽ thiết kế và yêu cầu kỹ thuật, việc áp dụng các phương pháp đo kiểm là vô cùng cần thiết. Bài viết này sẽ giới thiệu đến bạn các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

1. Những thuật ngữ liên quan đến các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí

1.1. Độ chính xác trong gia công cơ khí là gì?

Trước khi đi sâu vào các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí, chúng ta cần hiểu rõ về khái niệm độ chính xác gia công. Đây là một yếu tố cốt lõi trong ngành cơ khí, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu suất của các chi tiết máy móc.

Về cơ bản, độ chính xác gia công là mức độ mà quá trình gia công thực hiện khớp với các yêu cầu thiết kế ban đầu. Điều này được thể hiện qua các sai số trong kích thước, hình dáng hình học, và vị trí tương đối giữa các yếu tố hình học của từng chi tiết. Những sai lệch này thường được đo lường bằng dung sai. Bên cạnh đó, độ chính xác trong gia công còn có thể được đánh giá thông qua độ nhám của bề mặt chi tiết, phản ánh mức độ hoàn thiện của quá trình gia công.

1.2. Dung sai là gì?

Khi chế tạo một sản phẩm, việc đạt được kích thước, hình dáng, và vị trí hoàn toàn chính xác là không thể, và các chi tiết không thể hoàn toàn giống nhau dù trong cùng một loạt sản xuất. Điều này là do nhiều yếu tố khách quan như thiết bị gia công, độ chính xác của dụng cụ, và tay nghề của người thợ. Do đó, mỗi sản phẩm cần phải được thiết kế với một khoảng sai số cho phép để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, chức năng làm việc, và giá thành hợp lý.

Dung sai đặc trưng thể hiện mức độ chính xác yêu cầu của kích thước, còn được gọi là độ chính xác thiết kế, và được ghi kèm với kích thước danh nghĩa trên bản vẽ kỹ thuật.

2. Các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí

Trong lĩnh vực cơ khí, có nhiều phương pháp đo kiểm khác nhau mà bạn có thể áp dụng, bao gồm:

• Phương pháp đo trực tiếp: Đây là phương pháp đo lường giá trị đại lượng một cách trực tiếp thông qua số đo hoặc chỉ số hiển thị trên dụng cụ đo. Có hai hình thức chính của phương pháp đo trực tiếp:
  • Đo trực tiếp tuyệt đối: Phương pháp này được sử dụng để đo trực tiếp kích thước cần đo, với giá trị đo hiển thị trực tiếp trên dụng cụ.
  • Đo trực tiếp so sánh: Phương pháp này thường được sử dụng để xác định sai lệch của kích thước so với mẫu đo chuẩn. Giá trị sai lệch được xác định bằng cách lấy đại số của kích thước mẫu chuẩn và trị số sai lệch.
• Phương pháp đo gián tiếp: Phương pháp này được sử dụng để xác định kích thước gián tiếp thông qua các kết quả đo lường của những đại lượng liên quan.
• Phương pháp đo phân tích: Còn được gọi là đo từng phần, phương pháp này xác định các thông số của từng chi tiết riêng biệt mà không phụ thuộc lẫn nhau.

3. Các dụng cụ đo lường đo kiểm trong gia công cơ khí

3.1. Dụng cu đo thủ công

Trong các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí, phương pháp sử dụng dụng cụ đo thủ công là một trong những cách thức truyền thống và phổ biến. Mặc dù có hạn chế về độ chính xác so với các phương pháp hiện đại, nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi nhờ vào tính tiện lợi và dễ sử dụng.

• Thước lá: Được chế tạo từ thép không gỉ, có độ bền cao và ít bị co giãn. Thước lá có các vạch chia nhỏ đến 1mm, cho phép đo kích thước với độ chính xác khoảng ±0,5mm.
• Thước cặp: Hay còn gọi là thước kẹp, là dụng cụ chuyên dùng để đo đường kính trong và ngoài của các vật thể. Với thang đo bằng mm hoặc inch và thang vernier gắn vào hàm di động, thước cặp cho phép đo lường chính xác với độ sai số từ ±0,05mm đến ±0,02mm.

• Panme: Panme là dụng cụ đo lường có độ chính xác cao, thường được sử dụng để đo các chi tiết nhỏ. Panme có nhiều loại như Panme cơ khí, Panme điện tử, với độ chính xác có thể đạt tới ±0,005mm. Tuy nhiên, Panme chỉ có thể đo được trong một khoảng kích thước nhất định, phù hợp cho các công việc đo lường cụ thể.
• Đồng hồ so: Được dùng để kiểm tra độ phẳng, độ thẳng và độ đảo của các chi tiết cơ khí. Đồng hồ so có hai phiên bản chính là đồng hồ cơ và đồng hồ kỹ thuật số, với độ chính xác từ ±0,01mm đến ±0,001mm.

• Dưỡng: Dưỡng là dụng cụ đo kiểm giúp xác định kích thước và hình dạng của các chi tiết sau khi gia công. Tùy vào nhu cầu sử dụng, dưỡng có thể có nhiều loại như dưỡng đo khe hở, dưỡng đo độ dày, dưỡng đo độ nhám, và dưỡng đo bán kính.
• Compa đo: Công cụ này cho phép thực hiện các phép đo đường kính trong, độ dày rãnh bên trong và đường kính lỗ, đảm bảo các chi tiết được gia công chính xác theo thiết kế.

3. Phương pháp kiểm tra bằng máy

Với sự phát triển của công nghệ, các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí bằng máy đã trở nên ngày càng phổ biến. Các thiết bị này không chỉ mang lại độ chính xác cao mà còn giúp tự động hóa quy trình kiểm tra, giảm thiểu sai sót do con người gây ra và nâng cao hiệu suất sản xuất.

• Máy đo độ cứng: Được sử dụng để kiểm tra độ cứng của các vật liệu như kim loại, nhựa và cao su. Có hai loại máy đo độ cứng chính là máy để bàn và máy cầm tay. Máy để bàn thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hoặc nhà máy, trong khi máy cầm tay thuận tiện cho việc kiểm tra trực tiếp tại hiện trường.

• Máy đo 3D: Máy đo 3D, hay còn gọi là máy đo tọa độ (Coordinate Measuring Machine – CMM), là thiết bị tiên tiến dùng để đo hình học của các đối tượng vật lý. Máy đo 3D hoạt động bằng cách cảm nhận các điểm trên bề mặt đối tượng qua đầu dò, cho phép xác định kích thước và hình dạng của chi tiết với độ chính xác cực kỳ cao.
• Máy đo độ nhám: Là thiết bị chuyên dụng để đo và phân tích độ nhám bề mặt của các chi tiết sau khi gia công. Với khả năng đo lường chính xác các chỉ số như độ nhám, độ bóng, máy đo độ nhám giúp các kỹ sư đánh giá chất lượng bề mặt sản phẩm một cách toàn diện, đảm bảo rằng các chi tiết đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật.

Trên đây là các phương pháp đo kiểm trong gia công cơ khí, mỗi phương pháp đều có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quy trình sản xuất, giúp doanh nghiệp đạt được độ chính xác cao và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe.