Xây dựng phương pháp đánh giá các thông số bề mặt gồm : Độ nhám, profile của chi tiết gia công cơ khí qua phân tích ảnh

- Nguyễn hoàng Tùng Xây dựng ph-ơng pháp đánh giá các thông số bề mặt gồm: độ nhám, profile của chi tiết gia công cơ khí qua phân tích ảnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội - 2004 Bộ giáo dục và đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hà nội.
- Nguyễn hoàng Tùng Xây dựng ph-ơng pháp đánh giá các thông số bề mặt gồm: độ nhám, profile của chi tiết gia công cơ khí qua phân tích ảnh Chuyên ngành: Máy Chính xác Mã số: Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ng-ời h-ớng dẫn khoa học TS.
- Nguyễn Thị Ph-ơng Mai Hà nội - 2004 Mục lục Trang Mục lục Mở đầu 1 Ch-ơng I: Tổng quan về các ph-ơng pháp đo độ nhám thông dụng 1.1.
- Khái niệm và định nghĩa độ nhám bề mặt 4 1.1.1.
- Khái niệm bề mặt 4 1.1.2.
- Đặc tr-ng cơ bản của nhấp nhô bề mặt 5 1.1.3.
- Các chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt 7 1.2.
- Các ph-ơng pháp đo độ nhám thông dụng 9 1.2.1.
- Các ph-ơng pháp đo tiếp xúc 9 1.2.1.1.
- Nguyên tắc chung của ph-ơng pháp 9 1.2.1.2.
- Ưu nh-ợc điểm của ph-ơng pháp đo tiếp xúc 9 1.2.1.3.
- Các ph-ơng pháp đo độ nhám theo nguyên tắc đo tiếp xúc 10 1.2.2.
- Các ph-ơng pháp đo không tiếp xúc 12 1.2.2.1.
- Nguyên tắc chung của ph-ơng pháp 12 1.2.2.2.
- Ưu nh-ợc điểm của ph-ơng pháp đo không tiếp xúc 12 1.2.2.3.
- Các ph-ơng pháp đo độ nhám theo nguyên tắc đo không tiếp xúc 12 1.2.3.
- Ph-ơng pháp đo độ nhám bằng ảnh toàn ký điện tử 25 1.2.3.1.
- Ph-ơng pháp giao thoa đồng trục 28 1.2.3.3.
- Ph-ơng pháp giao thoa lệch trục 31 1.2.3.4.
- Ph-ơng pháp giao thoa sử dụng 2 sóng khác nhau 32 Ch-ơng II: Nghiên cứu về ảnh toàn ký điện tử 2.1.
- Ph-ơng pháp quang học 42 b.
- Ph-ơng pháp số 46 c.
- Ph-ơng pháp chuyển dịch pha trong sự tái tạo quang học 46 d.
- Ph-ơng pháp chuyển dịch pha trong hiển vi điện tử 48 2.2.3.
- Vi nhiễu xạ điện tử 55 Ch-ơng III: Xây dựng mô hình toán học mô tả bề mặt gia công bằng khái niệm cấu trúc t-ơng đ-ơng phù hợp 3.1.
- Cấu trúc hình học t-ơng đ-ơng hay biểu đồ độ nhám bề mặt 66 3.2.4.
- Ph-ơng pháp gần đúng số 79 3.3.1.
- Mô tả sơ bộ bề mặt 80 3.3.3.
- Ph-ơng pháp số 82 3.3.4.
- Một số hình ảnh về cấu trúc profile, độ nhám của chi tiết 95 4.2.
- Chế tạo mẫu nhám bề mặt 96 4.2.1.
- Kết quả đo độ nhám 4.3.1.
- Kết quả trên các mẫu tiện, mài, nguội 99 Kết luận 100 Tài liệu tham khảo 103 - 4 - ch-ơng I tổng quan về các ph-ơng pháp đo độ nhám bề mặt 1.1.
- khái niệm và định nghĩa độ nhám bề mặt: 1.1.1.
- Khái niệm bề mặt: Hình 1.1: Minh hoạ các khái niệm bề mặt - Bề mặt hình học: Là bề mặt ngăn cách giữa vật thể và môi tr-ờng xung quanh, không tồn tại các nhấp nhô và các sai lệch về hình dạng.
- Bề mặt thực: Là bề mặt ngăn cách giữa chi tiết và môi tr-ờng, là sản phẩm nhận đ-ợc sau một quá trình gia công để tạo ra vật thể đó.
- Bề mặt đo: Là bề mặt nhận đ-ợc sau quá trình sao chép từ bề mặt thực của chi tiết cần đo qua dụng cụ đo.
- Profile hình học: Là tiết diện của bề mặt hình học đ-ợc cắt bởi mặt phẳng theo ph-ơng nhất định so với bề mặt hình học.
- Bề mặt hình học Bề mặt thực Đầu đo Bề mặt đo - 5 - Hình 1.2: Dạng của profile bề mặt - Profile thực: Là tiết diện của bề mặt thực cắt bởi một mặt phẳng theo ph-ơng nhất định so với bề mặt hình học.
- Profile đo l-ờng: Là tiết diện của bề mặt đ-ợc đo cắt bởi mặt phẳng theo ph-ơng nhất định so với bề mặt hình học.
- Đặc tr-ng cơ bản của nhấp nhô bề mặt: Hình 1.3a: Những đặc tr-ng cơ bản của nhấp nhô bề mặt (a) (b) Profile hình học (g) Profile thực Profile đo l-ờng Đầu đo - 6.
- B-ớc của nhấp nhô: Là khoảng cách giữa các đỉnh của nhấp nhô (chu kì nhấp nhô) ký hiệu là p.
- Chiều cao nhấp nhô h: Là khoảng cách từ các đỉnh nhấp nhô đến chân nhấp nhô theo ph-ơng pháp tuyến với hai đ-ờng thẳng áp nhau.
- Có ba dạng nhấp nhô.
- Khi p/h  50 gọi là nhấp nhô tế vi hay nhám bề mặt.
- Khi p/h gọi là sóng bề mặt.
- Khi p/h  1000 thuộc về sai lệch hình dạng nhấp nhô.
- Chiều dài chuẩn L: Là chiều dài của khoảng cách đ-ợc chọn để đo độ nhám và không tính đến dạng nhấp nhô khác có b-ớc lớn hơn L.
- Hình 1.3b: Mô tả chiều dài chuẩn, chiều dài khoảng đo l-ờng - Chiều dài khoảng đo l-ờng: Là chiều dài ngắn nhất của khoảng bề mặt cần thiết để xác định một cách chắc chắn, đặc tr-ng của độ nhám.
- Ta có các khoảng đo lk đối với mỗi ph-ơng pháp công nghệ là khác nhau, trong đó giá trị độ nhám bề mặt trở nên ổn định.
- Ví dụ thông số lk phụ thuộc vào ph-ơng pháp gia công.
- Các chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt: Ng-ời ta dùng các yếu tố hình học của nhám làm chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt.
- Các chỉ tiêu này đ-ợc xác định trong chiều dài chuẩn L và đ-ợc tính toán so với đ-ờng trung bình của profile bề mặt.
- Đ-ờng trung bình là đ-ờng chia profile bề mặt sao cho tổng diện tích (tạo bởi nó và profile) ở hai phía đ-ờng đó là bằng nhau tức là: F1 + F2.
- Sai lệch trung bình số học của profile (Ra): Là trung bình số học các giá trị tuyệt đối của sai lệch profile (y), y là khoảng cách từ các điểm trên profile đến đ-ờng trung bình đo theo ph-ơng pháp tuyến với đ-ờng trung bình.
- Chiều cao nhấp nhô profile đánh giá theo 10 điểm (Rz): Là trị số tuyệt đối trung bình của chiều cao 5 đỉnh cao nhất Himax và chiều sâu 5 đáy thấp nhất Himin của profile trong giới hạn chiều dài chuẩn.
- (1.4) Tuỳ thuộc vào chất l-ợng yêu cầu của bề mặt, đặc tính kết cấu của bề mặt mà ng-ời ta chọn một trong hai chỉ tiêu đánh giá độ nhám (Ra hay Rz) ở trên đã trình bày.
- Trong sản xuất sử dụng chủ yếu chỉ tiêu Ra vì nó cho ta đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn đối với các bề mặt có độ nhám trung bình.
- các ph-ơng pháp đo độ nhám thông dụng: 1.2.1.
- Các ph-ơng pháp đo tiếp xúc: 1.2.1.1.
- Nguyên tắc chung của ph-ơng pháp: Nguyên tắc của ph-ơng pháp đo tiếp xúc chính là di chuyển kim dò vuông góc với các vết gia công.
- Dịch chuyển này sẽ đ-ợc khuyếch đại bằng ph-ơng pháp cơ khí, quang điện, thuỷ lực.
- Để phản ánh trung thực bề mặt kiểm tra thì kim phải nhọn tuyệt đối, thực tế không thể chế tạo một kim nh- vậy.
- Ưu nh-ợc điểm của ph-ơng pháp đo tiếp xúc.
- Ưu điểm: Ph-ơng pháp này có thể thực hiện đo kích th-ớc tế vi ở những vị trí khó đo, bề mặt trong mà không có ph-ơng pháp nào khác đo đ-ợc.
- Thích hợp cho việc đo các sản phẩm có bề mặt phản xạ không tốt, hoặc các sản phẩm không yêu cầu cấp độ nhám cao (thích hợp cho cấp 3 đến cấp 9.
- Quỹ tích điểm tâm của các vòng tròn sẽ là bề mặt ta nhận đ-ợc trên dụng cụ đo và ta th-ờng công nhận đây là profile nhấp nhô.
- Sai số đo là sai lệch giữa profile thực tế và profile đo, sai lệch này phụ thuộc vào khả năng tiếp xúc của mũi kim với mặt chi tiết.
- Vì vậy ng-ời ta quy định bán kính r của kim là nhỏ dần theo chỉ tiêu độ nhám Ra.
- 10 - Đối với ph-ơng pháp này cần điều chỉnh áp lực đo phù hợp với module đàn hồi của vật liệu (tránh biến dạng bề mặt chi tiết).
- Mô tả dạng bề mặt kiểm tra và quỹ tích tâm đầu đo D-ới tác dụng của lực đo sẽ xảy ra các biến dạng đàn hồi và sự chèn ở các nhấp nhô.
- Nó sẽ san bằng các nhấp nhô làm cho kết quả đo bị sai.
- Các ph-ơng pháp đo độ nhám theo nguyên tắc đo tiếp xúc: D-ới đây sẽ giới thiệu về nguyên tắc, phạm vi ứng dụng, và -u nh-ợc điểm của một số loại dụng cụ đo: a.
- Nguyên lý đo của Profilomet kiểu thuần cơ khí Dạng bề mặt kiểm tra Quỹ tích tâm đầu đo - 11.
- Nguyên tắc: Khi panme dịch chuyển sẽ đ-a đầu đo vuông góc với vết gia công.
- Dịch chuyển kim đo qua bộ khuyếch đại lò xo sẽ đ-ợc chỉ thị ở bảng chia hoặc dùng chỉ thị quang, ghi đo theo ph-ơng pháp chụp ảnh.
- Ưu nh-ợc điểm và phạm vi ứng dụng: Dùng ph-ơng pháp này có thể đo các bề mặt có độ nhám đến Ra = 1,25 m hoặc Rz = 6,3m.
- Nguyên lý đo của Profilogafa kiểu cảm ứng * Nguyên tắc: Chuyển đổi cảm ứng là lõi sắt 2.
- Hai cuộn dây mắc vi sai với nhau qua biến thiên chiều cao nhấp nhô đ-ợc biến đổi thành biến thiên tín hiệu điện áp trên cuộn dây 4 và đ-ợc đ-a vào bộ khuyếch đại điện áp 5.
- Ưu nh-ợc điểm và phạm vi ứng dụng: Máy đo độ nhám này có độ nhạy cao.
- Dùng dụng cụ này đo đ-ợc độ nhám từ Ra m.
- Các ph-ơng pháp đo không tiếp xúc: 1.2.2.1.
- Nguyên tắc chung của ph-ơng pháp: Ph-ơng pháp không tiếp xúc là ph-ơng pháp đo không có sự tiếp xúc cơ khí giữa yếu tố đo và yếu tố cảm, giữa chúng không tồn tại bất kỳ một áp lực tiếp xúc nào.
- Ưu nh-ợc điểm của ph-ơng pháp đo không tiếp xúc.
- Đo đ-ợc ở các vị trí khó đo mà các ph-ơng pháp khác không dùng đ-ợc.
- Nh-ợc điểm: Kết quả đo nhận đ-ợc có lẫn rất nhiều sai số khác nhau nh-: độ bẩn bề mặt đo, màu sắc của bề mặt, tính chất vật liệu.
- Các ph-ơng pháp đo độ nhám theo nguyên tắc đo không tiếp xúc: D-ới đây sẽ giới thiệu về nguyên tắc, phạm vi ứng dụng, và -u nh-ợc điểm của một số loại dụng cụ đo tuân theo nguyên tắc đo không tiếp xúc: a.
- Ph-ơng pháp mặt cắt ánh sáng: Hình 1.8.
- Nguyên lý đo của ph-ơng pháp I 1 5 4 - 13.
- Nguyên tắc: Dùng một dải sáng song song mỏng chiếu vuông góc với các vết gia công để quan sát độ nhấp nhô thay cho mặt cắt cơ khí chính là nguyên tắc của ph-ơng pháp này.
- Để quan sát và đo l-ờng dễ dàng độ nhấp nhô thì các nhấp nhô này đ-ợc tạo ảnh và khuyếch đại lên tiêu diện của các thị kính đo l-ờng.
- Hình vẽ 1.8 là sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi 2 ống đo độ nhẵn theo nguyên tắc mặt cắt ánh sáng.
- Ưu nh-ợc điểm và phạm vi ứng dụng: Do nguyên tắc đo dựa trên tính phản xạ của các mặt có độ cao khác nhau thì vệt sáng gãy khúc sẽ rõ nét.
- Bởi vậy ph-ơng pháp này chủ yếu dùng để đo các mặt có độ nhám Ra m.
- Ph-ơng pháp này chỉ dùng để đo các bề mặt có hệ số phản xạ cao và dùng đo với các bề mặt mỏng dễ vỡ, dễ biến dạng mà ph-ơng pháp đo tiếp xúc không thực hiện đ-ợc.
- Ph-ơng pháp giao thoa: Hình 1.9.
- Nguyên lý dùng bản mỏng hình nêm * Nguyên tắc: Dựa trên nguyên tắc giao thoa qua bản mỏng hình nêm.
- Nếu thay bản II bằng mặt kiểm tra của chi tiết thì hệ vân giao thoa hiện lên sẽ là các vân nhấp nhô, đó là ảnh của bề mặt chi tiết nhấp nhô.
- Dùng thị kính panme ta có thể xác định đ-ợc độ cao của nhấp nhô a và khoảng cách giữa các vân cùng tên b.
- Nh- vậy độ cao nhấp nhô thực tế là: 2.baRz (1.5) C 1 b t 1 t 2 II C 2 Lamda/2 I

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt