Báo cáo nghiên cứu khoa học: XÁC ĐỊNH SAI SỐ GIA CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP TOOCXƠ CHUYỂN VỊ BÉ

Xác định sai số gia công nhằm đánh giá chất lượng cũng như tìm ra các nguyên nhân gây ra sai số nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Đến nay đã có nhiều tác giả quan tâm đến vấn đề này và sử dụng các phương pháp khác nhau. Bài báo giới thiệu một phương pháp xác định sai số gia công dựa trên nguyên lý toocxơ chuyển vị bé. Phần đầu bài báo giới thiệu tổng quan các nghiên cứu về xác định sai số gia công. Phần thứ hai trình bày nguyên tắc cơ bản của toocxơ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " XÁC ĐỊNH SAI SỐ GIA CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP TOOCXƠ CHUYỂN VỊ BÉ" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 XÁC ĐỊNH SAI SỐ GIA CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP TOOCXƠ CHUYỂN VỊ BÉIDENTIFICATION OF MACHINING DEFECTS BY THE CONCEPT OF A SMALL DISPLACEMENT TORSOR Bùi Minh Hiển, Lê Cung Sergent Alain Trường Đại học Bách khoa, ĐHĐN Đại học Savoie, Annecy, Pháp TÓM TẮT Xác định sai số gia công nhằm đánh giá chất lượng cũng như tìm ra các nguyên nhângây ra sai số nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Đến nay đã có nhiều tác giả quan tâm đếnvấn đề này và sử dụng các phương pháp khác nhau. Bài báo giới thiệu một phương pháp xácđịnh sai số gia công dựa trên nguyên lý toocxơ chuyển vị bé. Phần đầu bài báo giới thiệu tổngquan các nghiên cứu về xác định sai số gia công. Phần thứ hai trình bày nguyên tắc cơ bản củatoocxơ chuyển vị bé (Small Displacement Torsor) [1]. Một ứng dụng thực tiễn về tính toán saisố gia công dựa trên nguyên tắc nói trên sẽ được trình bày ở phần cuối bài báo. ABSTRACT Defect determination in manufacture, which is used to assess product quality as well asto find out error causes needed for product quality improvement. More and more research workshave been dealt with this issue in terms of different methods. In this article, we present amethod that can be used to determine machining defects based on the Small DisplacementTorsor (SDT) concept [1]. Firstly, the introduction and literature review is presented. Secondly,the Torsor Small Displacement concept is described. The next section of the paper presents thecalculation method of machining defects in an experimental application based on the above-mentioned concept. Finally, obtained results will be discussed and concluded.1. Đặt vấn đề Sai số gia công là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượngsản phẩm trong sản xuất. Vì vậy, việc xác định sai số gia công nhằm đánh giá chất lượngcũng như phục vụ cho việc tìm ra nguyên nhân gây ra sai số đã và đang được nhiều tácgiả quan tâm. Các phương pháp khác nhau được sử dụng để xác định sai số trong giacông, trong đó có thể kể ra: công cụ ma trận [2], mô hình tenxơ [3] hay toocxơ chuyển vịbé [1]. Dựa trên nguyên lý toocxơ chuyển vị bé, một số bài báo giới thiệu mô hình bachiều dùng cho mô phỏng sai số trong gia công [4]. Cũng có một số nghiên cứu sử dụngnguyên lý này để xác định sai số gia công [5, 6]. Một số hạn chế của các nghiên cứu trên là: hoặc kết quả phân tích chỉ dựa trên mộtvài điểm đo, do đó không đánh giá hết sai lệch của chi tiết gia công, hoặc kết quả phân tíchthường phụ thuộc nhiều vào kết quả xuất ra từ các phần mềm sử dụng trên máy đo.36 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 Mục đích của bài báo này là xác định sai số gia công ba chiều dựa trên các điểmđo của bề mặt chi tiết gia công. Phương pháp bình phương tối thiểu sẽ được sử dụng đểtái tạo bề mặt gia công từ tập hợp các điểm đo, được gọi là bề mặt xấp xỉ. Sau đó, các tínhtoán sẽ được tiến hành trên các bề mặt này.2. Nguyên lý toocxơ chuyển vị bé (SDT) Nguyên lý SDT được giới thiệu bởi Bourdet P. và Clément A.[1] từ thập niên70, mục đích ban đầu của tác giả là dùng để giải quyết vấn đề tạo dựng một bề mặt lýthuyết hoàn hảo dựa trên một tập hợp điểm. Nguyên lý này được tiếp tục phát triểntrong lĩnh vực đo lường và phần mềm đo lường trên máy đo ba chiều. Sau đó được sửdụng rộng rãi hơn, đặc biệt là trong phạm vi dung sai ba chiều. SDT cho phép xác định một chuyển vị bé của một điểm bất kỳ thuộc một vật thểrắn (không biến dạng) [7, 8]. Các chuyển vị của một điểm O thuộc vật rắn có thể được biểu diễn bằng hai thànhphần: vectơ chuyển vị tịnh tiến DO gồm ba chuyển vị (tx, ty, tz ) và một ma trận xoay Rgồm ( rx, ry , rz ) tương ứng với ba trục tọa độ của hệ trục (O, x , y , z ) gắn với vật rắn.Chuyển vị tịnh tiến của điểm M do ba chuyển vị xoay ( rx, ry , rz ) gây ra, đặc trưng bởi bama trận xoay R1 , R2 , R3 , được biểu diễn theo công thức sau: MM , = R , .OM − OM (1) R = R3.R2 .R1 Với: (2) Trong đó ma trận R , được biểu diễn như sau: (3) Trong trường hợp chuyển vị quay bé, ma trận R , có thể được viết lại như sau : (4) Đặt: R = R , − 1 , chuyển vị tịnh tiến DM của một điểm M bất kỳ thuộc vật rắndo 3 chuyển vị quay bé ( r ...