BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGHIÊM VĂN VINH
MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG
CÁC CHI TIẾT GIA CÔNG TRONG NGÀNH CHẾ TẠO MÁY
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH CHẾ TẠO MÁY
Hà Nội - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGHIÊM VĂN VINH
ĐỀ TÀI
MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG
CÁC CHI TIẾT GIA CÔNG TRONG NGÀNH CHẾ TẠO MÁY
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH CHẾ TẠO MÁY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS. TS TẠ DUY LIÊM
Hà Nội - 2012
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
Luận văn thạc sỹ : “ Một số vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng các chi
tiết gia công trong ngành chế tạo máy” được hoàn thành bởi tác giả Nghiêm Văn
Vinh, học viên lớp cao học Chế tạo máy, khóa 2010 – 2012, Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội.
Tôi xin cam đoan những nội dung được trình bày trong luận văn này là do sự
nghiên cứu của bản thân. Các kết quả nghiên cứu là trung thực, chưa từng được
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về những nội dung cam đoan trên
Hà Nội, ngày 12 tháng 9 năm 2012
TQM Quản lý chất lượng toàn diện
CMM Máy đo tọa độ
CĐN Cao đẳng nghề
CNC Điều khiển số
KCS Kiểm tra chất lượng sản phẩm
6
SI Hệ đo lường quốc tếDANH MỤC CÁC HÌNH
VẼ VÀ BẢNG BIỂU
CÁC HÌNH VẼ:
Hình 2.1 : Các đại lượng cơ bản
Hình 2.2 : Phương pháp đo 2 tiếp điểm
Hình 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7: Phương pháp đo 3 tiếp điểm
Hình 2.8 : Phương pháp đo tọa độ
Hình 2.9 : Các phương tiện kiểm định
Hình 2.10: Kiểm tra độ phẳng bằng thước thẳng
Hình 2.11: Ke vuông 90
0
Hình 2.12: Các loại dưỡng kiểm
Hình 2.13: Dưỡng kiểm theo giới hạn Taylor
Hình 2.14: Dưỡng kiểm kiểu vòng nhẫn
Hình 2.15: Dưỡng kiểm kiểu đòn
Hình 2.16: Dưỡng kiểm giới hạn kiểu ngàm
Hình 2.17: Ghép sát các mẫu kiểm với nhau
Hình 2.18: Thước cặp với thang chia phụ 1/20
Hình 2.19: Đọc thang chia phụ theo 1/20 và 1/50
Hình 2.20: Thước cặp với thang chia phụ 1/100 in và 1/50 in
Hình 2.21: Thao tác đo với thước cặp
Hình 2.22: Hình cắt mô tả panme cơ khí
Hình 2.23: Ví dụ đọc panme
Hình 2.24: Thước cặp điện tử
1.Lý do chọn đề tài:
Cơ khí chế tạo là ngành công nghiệp then chốt trong nền kinh tế quốc
dân, nó cung cấp cơ sở vật chất cho cuộc sống cũng như các lĩnh vực khác trong xã
hội. Trong thời đại nhu cầu của xã hội đòi hỏi những sản phẩm có chất lượng ngày
càng tăng, việc nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí là điều tất yếu. Phương tiện để
đánh giá chất lượng sản phẩm là thông qua các phương pháp và phương tiện đo
lường. Như vậy để đánh giá một cách chính xác chất lượng của sản phẩm thì các
phương pháp và phương tiện đo kiểm cũng phải phát triển.
Bên cạnh đó, với xu thế toàn cầu hóa hiện nay hiếm khi sản phẩm của
một phân xưởng nhà máy làm ra đã là một sản phẩm hoàn chỉnh mà đó chỉ là một
bộ phận trong một dây truyền sản xuất. Dây truyền sản xuất này có thể trong một
khu vực nhỏ, trong một nước và thậm chí trên toàn thế giới. Ví dụ một chiếc ôtô
FOCUS được lắp ráp tại nhà máy FORD Việt Nam nhưng các linh kiện, bộ phận
của nó lại được chế tạo tại nhiều nơi khác. Để thực hiện được điều này, đòi hỏi các
nhà cung cấp các phụ tùng này có sự phù hợp với nhau về hình dáng, kích thước
cũng như độ chính xác.
Việc Việt Nam gia nhập tổ chức thương mại quốc tế WTO năm 2006 đã mang
lại cho nền kinh tế Việt Nam nói chung và nền cơ khí chế tạo nói riêng nhiều lợi ích
và cũng không ít những thách thức.
Về lợi ích: Lợi ích lớn nhất mà chúng ta thu được từ hội nhập là thị trường
xuất khẩu mở rộng và ổn định hơn. Sản phẩm của Việt Nam sẽ được cạnh tranh
bình đẳng với các nước khác. Bên cạnh đó nền công nghiệp cơ khí Việt Nam sẽ
nhận được sự đầu tư về cả máy móc, trang thiết bị cũng như về mặt công nghệ.
Đi đôi với lợi ích là những thách thức không nhỏ: Việc hội nhập với thế giới sẽ
tạo ra sân chơi bình đẳng ngay trên thị trường Việt Nam, điều này sẽ dẫn đến sự phá
sản của các nhà máy đơn vị hoạt động kém hiệu quả. Toàn bộ các nhà sản xuất phải
chuyển đổi nhằm thích ứng với sự phát triển nhanh chóng của quan hệ thương mại
đầu tư, chuyển giao công nghệ, nếu không sẽ gặp khó khăn trước những đối thủ
9
cạnh tranh hùng mạnh, các doanh nghiệp của chúng ta sẽ không được bảo vệ khi
lý chất lượngđưa ra các đề xuất áp dụng cho các xí nghiệp cơ khí chế tạo ở Việt
Nam.
Cấu trúc của luận văn :Luận văn gồm 4 chương, được sắp xếp theo bố cục
Chương 1: Chất lượng sản phẩm cơ khí chế tạo Việt Nam và thực trạng
của công tác đo kiểm và quản lý chất lượng săn phẩm.
Chương 2: Nghiên cứu cơ bản về kỹ thuật đo lường, hệ thống hóa các vấn đề
đo kiểm.
Chương 3: Bản chất các tiêu chuẩn quản lý chất lượng .
Chương 4: Phương pháp kiểm định trên trang bị đo kiểm hiện đại tại trường
Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao Hà Nội.
11
Chương I: CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CƠ KHÍ CHẾ TẠO VIỆT NAM
VÀ THỰC TRẠNG CỦA CÔNG TÁC ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ
CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
1.1.Đặc điểm công nghệ chất lượng sản phẩm cơ khí chế tạo Việt Nam
hiện nay:
Cho đến nay nền cơ khí chế tạo Việt Nam đã đạt được một số thành tựu lớn.
Tiêu biểu trong số đó là các ngành: lắp máy, đóng tàu, lắp ráp ôtô – xe máy…
Ngành lắp máy Việt Nam đã chế tạo thành công dây chuyền thiết bị toàn bộ
phục vụ công nghiệp chế biến lương thực, thực phẩm như xay xát gạo, mì ăn liền,
chế biến chè, chế biến mía đường quy mô vừa và nhỏ, thiết bị xi măng, thiết bị sản
xuất vật liệu xây dựng, máy kéo nhỏ, động cơ diezen và xăng, thiết bị điện, một số
sản phẩm tiêu dùng như quạt điện, xe đạp, dụng cụ cơ kim khí Chất lượng thiết bị
toàn bộ do Ngành chế tạo đã sánh ngang chất lượng các nước trong khu vực.
Ngành Công nghiệp đóng tàu cũng đạt những bước tiến vượt bậc. chế tạo
được các loại tàu có chất lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế như các loại tầu chở hàng có
tải trọng từ 6.500 tấn đến 53.000 tấn, các loại tàu cao tốc phục vụ cho an ninh, quốc
phòng, các loại tàu chở hàng container, tàu chở dầu thô cỡ 100.000 DWT Đến nay,
ngành Đóng tàu Việt Nam đã có thể đáp ứng được nhu cầu trong nước và ký hợp
đồng đóng tàu cho nhiều nước trong khu vực và trên thế giới.
6,1 km. Giàn khoan chịu sức gió tương đương bão cấp 12, hoạt động tốt trong thời
tiết khắc nghiệt. Công trình đã được cơ quan Đăng kiểm Hàng hải Hoa Kỳ cấp giấy
chứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế. Dự án Chế tạo giàn khoan tự nâng là dự án cơ
khí trọng điểm quốc gia, và dự án này có công trình nghiên cứu khoa học công nghệ
do Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia hỗ trợ. Đây cũng cũng là dự án
khoa học công nghệ về cơ khí có số vốn lớn nhất tại Việt Nam hiện nay, là công
trình cơ khí trọng điểm quốc gia lần đầu tiên được thiết kế chi tiết và lắp dựng tại
Việt Nam. Các nhà khoa học và công nghệ đã làm chủ công nghệ hạ thủy dàn khoan
tự nâng nói trên đưa nước ta trở thành 1 trong 3 nước Châu Á và 1 trong 10 nước
13
trên thế giới thiết kế chi tiết và lắp dựng giàn khoan tự nâng đạt tiêu chuẩn Quốc tế
– tin báo Đất Việt. Đây có thể coi là thành tựu nổi bật nhất của nền cơ khí chế tạo
Việt Nam trong thời gian gần đây. Tuy nhiên tỉ lệ các bộ phận do chính nền cơ khí
chế tạo trong nước sản xuất ra là không lớn, chúng ta chủ yếu tham gia vào việc tích
hợp các thiết bị điện và chế tạo một phần kết cấu thép cho giàn khoan. Còn lại các
chi tiết, bộ phận chính xác, phức tạp thì đều phải nhập khẩu từ nước ngoài.
Trong bối cảnh những năm gần đây, nền cơ khí chế tạo Việt Nam có cơ hội rất
lớn để trở thành nhà cung cấp thiết bị phụ trợ cho các tập đoàn lớn trên thế giới.
Nhưng một thực tế đáng buồn là hầu hết các cơ sở sản xuất đều đã và đang trở
thành nhà gia công giá rẻ cho các doanh nghiệp nước ngoài. Điều này xuất phát từ
một loại các nguyên nhân như:
Các ngành công nghiệp phụ trợ cho ngành cơ khí chế tạo như chế tạo phôi, xử
lý bề mặt… chưa phát triển không đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật
Không có sự chuyên môn hóa giữa các cơ sở sản xuất dẫn đến việc mạnh ai
nấy làm, đầu tư dàn trải, kém hiệu quả
Trình độ công nghệ lạc hậu, chưa làm chủ được chất lượng sản phẩm. Đây là
nguyên nhân sâu xa nhất. Trình độ công nghệ ở đây được xác định trên cả hai yếu tố
đó là về trang thiết bị và con người. Trang thiết bị chủ yếu là các loại máy móc đã
hết thời hạn khấu hao của nước ngoài được nhập khẩu và được các doanh nghiệp
tận dụng thêm một thời gian dài. Về mặt nguồn nhân lực, lao động Việt Nam có đặc
tiếc là ngành chế tạo máy công cụ đã không đạt được thành tựu gì nổi bật. Công
nghệ cắt gọt kim loại vẫn ở mức dưới trung bình và tồn tại nhiều nguy cơ tụt hậu.
Điều này xuất phát từ nhiều lý do, một trong những lý do chính yếu đó là vấn đề đo
lường và kiểm tra chất lượng không được quan tâm thích đáng.
1.2.Vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng trong nền cơ khí chế tạo Việt Nam
Cho đến nay, vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng trong các cơ sở sản
xuất cơ khí không được quan tâm thích đáng. Điều này thể hiện ở mọi mặt từ các
thiết bị, nguồn nhân lực cũng như các cơ sở có tính pháp lý trong vấn đề chất lượng
sản phẩm.
15
Về mặt các thiết bị đo kiểm:
Được trang bị thiếu đồng bộ, lạc hậu. Đa số các cở sở sản xuất đều chỉ dừng
lại ở việc trang bị các loại thiết bị như là thước cặp cơ, panme cơ, các dưỡng kiểm
có độ chính xác thấp cho khu vực gia công. Một số ít các cơ sở có trang bị thêm các
loại thiết bị hiển thị số, tuy nhiên các loại thiết bị này lại có nguồn gốc từ Đài Loan,
Trung Quốc nên độ độ tin cậy không được cao. Việc trang bị manh mún như thế này
xuất phát từ nhiều nguyên nhân như việc thiếu nguồn lực tài chính, sự lạc hậu về
mặt công nghệ cắt gọt, chính sự lạc hậu này dẫn tới chất lượng sản phẩm không cao
cho nên các nhà sản xuất không quan tâm đến việc đầu tư các thiết bị có độ chính
xác và tin cậy cao. Hầu hết các cơ sở sản xuất đều không có các phòng kiểm tra sản
phẩm riêng biệt – phòng KCS.
Về mặt nguồn nhân lực:
Nguồn nhân lực trong khâu đo kiểm là một yếu tố rất quan trọng, ảnh hưởng
lớn đến độ chính xác của kết quả đo kiểm. Điều này đòi hỏi người đo phải có những
kiến thức tối thiểu về vấn đề đo kiểm. Trong các cơ sở sản xuất cơ khí Việt Nam
hiện tại thì người thực hiện đo lường, kiểm tra chất lượng cơ khí chủ yếu là những
người trực tiếp vận hành máy, một phần trong số họ đã được qua đào tạo, sơ cấp,
trung cấp và cao đẳng về cơ khí. Tuy nhiên họ có rất ít, hoặc thậm chí là không có
kiến thức cơ bản về kỹ thuật đo lường và kiểm tra. Trong một số cơ sở đã có trang
bị phòng KCS, thì nhân sự trong các phòng này đều là những người thợ có tay nghề
khi tốt nghiệp có thể thích nghi nhanh chóng với môi trường làm việc bên ngoài và
đạt được chất lượng công việc tốt. Giữa nhà trường và cơ sở sản xuất có mối quan
hệ chặt chẽ, đầu ra của nhà trường (các học viên hoàn thành khóa học) sẽ là đầu vào
của các cơ sở sản xuất (nguồn nhân lực). Do đó giữa nhà trường và cơ sở sản xuất
phải thường xuyên có những trao đổi để chất lượng nguồn nhân lực được nâng lên.
Việc này có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, trong số đó có thể kể
đến như là: các cơ sở sản xuất tạo điều kiện cho sinh viên sinh viên đến thực tập
trong sản xuất cũng như trong các bộ phận khác của cơ sở, nhà trường có thể mời
các cán bộ quản lý và những người có nhiều kinh nghiệm trong các lĩnh vực khác
17
nhau tham gia vào quá trình giảng dạy cũng như việc định hướng cho học viên.
Thực hiện tốt điều này sẽ mang lại hiệu quả rất lớn, trình độ của người lao động sẽ
được nâng lên cả về mặt kỹ năng cũng như ý thức, tinh thần làm việc. Cơ sở sản
xuất cũng sẽ mất ít công hơn cho việc đào tạo nhân lực mới.
Song song với việc đầu tư trang thiết bị đồng bộ, đào tạo nguồn nhân lực chất
lượng cao thì việc phải tạo ra được khung pháp lý cho người công nhân cũng như
các cán bộ kỹ thuật căn cứ để tiến hành sản xuất cũng như đánh giá được chất lượng
sản phẩm. Điều này đòi hỏi phải có các tiêu chuẩn quản lý chất lượng một cách cụ
thể, rõ ràng cho mọi thành phần của cơ sở sản xuất từ công tác thiết kế, chế tạo
phôi, gia công thô – tinh cũng như công tác đo kiểm, nghiệm thu sản phẩm. Căn cứ
vào tình hình thực tế hiện nay, một phương hướng cho các daonh nghiệp cơ khí chế
tạo Việt Nam là áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế. Thực hiện tốt
điều này sẽ mang lại nhiều lợi ích to lớn như tiết kiệm được thời gian sản xuất, năng
suất lao động tăng, việc sửa chữa khắc phục những lỗi gây lên phế phẩm sẽ thuận
tiện hơn. Bên cạnh đó, việc áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế đã
nâng cao được vị thế của sản phẩm cơ khí Việt Nam trên thị trường quốc tế.
Kết luận chương 1:
Tóm lại, vấn đề đo kiểm và quản lý chất lượng sản phẩm là hết sức quan trọng
trong các ngành sản xuất nói chung và cơ khí chế tạo nói riêng. Nó ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng cũng như tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. Để tạo
Hệ đo lường quốc tế (viết tắt SI) là hệ đo lường được sử dụng rộng rãi nhất. Nó
được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Mặc dù vẫn còn một số quốc gia, khu vực vẫn
chưa dùng SI một cách chính thức như Mỹ, liên hiệp Anh… nhưng giữa hệ đo
19
lường của các quốc gia này vẫn có những sự phù hợp với SI thông qua những phép
biến đổi đơn giản.
Ví dụ:
1 kg = 2,205 pounds
1 m = 39,4 inches
Hệ SI được xây dựng trên cơ sở của các đại lượng cơ bản.
Chiều dài Chiều dài và thời gian
Khối lượng
Hình 2.1: Các đại lượng cơ bản
Hệ đo lường quốc tế ( SI) được xây dựng trên cơ sở bảy đơn vị đo lường cơ
bản đó là Kilogam, met, giây, ampe, Calvin, Mol, Candela.
Tên Ký Đại Định nghĩa
20
hiệu lượng
Mét m Chiều dài
Đơn vị đo chiều dài tương đương với chiều dài
quãng đường đi được của một tia sáng trong chân
không trong khoảng thời gian 1 / 299 792 458 giây
Kilogram Kg Khối
lượng
Đơn vị đo khối lượng bằng khối lượng của
kilôgam tiêu chuẩn quốc tế (quả cân hình trụ bằng
hợp kim platin-iriđi) được giữ tại Viện đo lường
quốc tế ở Pari
Giây s Thời gian Đơn vị đo thời gian bằng chính xác 9 192 631 770
chu kỳ của bức xạ ứng với sự chuyển tiếp giữa hai
Khi chúng ta đã lựa chọn được các đơn vị cơ bản thì một vấn đề đặt ra là trong
cùng một loại đơn vị đó sẽ có đối tượng chúng ta đo được giá trị rất lớn cũng như
rất nhỏ ví dụ như là khối lượng của một phân tử - khối lượng của một hành tinh,
khoảng cách giữa hai phân tử trong một vật thể - khoảng cách giữa hai hành tinh…
21
Điều này đòi hỏi phải có cách biểu diễn đảm bảo ngắn gọn nhưng vẫn chính xác, và
các tiền tố đã hình thành. Với các tiền tố đó chúng ta có thể dễ dàng biểu diễn các
thông số có giá trị rất nhỏ hoặc rất lớn thông qua các bội số hoặc ước số của nó.
Một số tiền tố của hệ SI hay dùng:
10
n
Tiền tố Ký hiệu Tên gọi Tương đương
10
9
giga G Tỷ 1 000 000 000
10
6
mega M Triệu 1 000 000
10
3
kilo K Nghìn 1 000
10
2
hector h Trăm 100
10 đeca da Mười 10
10
-1
dexi d Một phần mười 0,1
10
-2
s - là độ dài dây cung.
Ví dụ: Khi đo tỷ trọng vật liệu, dựa trên quan hệ vật lý:
Trong đó: D - là tỷ trọng,
G - là trọng lượng mẫu,
V - là thể tích mẫu.
Nếu ta chọn mẫu dạng trụ thì:
với d là đường kính mẫu, h là chiều dài mẫu, khi đó ta có:
Việc chọn mối quan hệ nào trong các mối quan hệ có thể thông với thông số
đo phụ thuộc vào độ chính xác yêu cầu đối với đại lượng đo, trang thiết bị hiện có,
có khả năng tìm được hoặc tự chế tạo được. Mối quan hệ cần được chọn sao cho
đơn giản, các phép đo dễ thực hiện với yêu cầu về trang bị đo ít và có khả năng hiện
thực.
Cơ sở để phân loại phương pháp đo:
- Dựa vào quan hệ giữa đầu đo và chi tiết đo chia ra:
+ Phương pháp đo tiếp xúc
23
+ Phương pháp đo không tiếp xúc.
Phương pháp đo ti ếp xúc là phương pháp đo giữa đầu đo và bề mặt chi tiết đo
tồn tại một áp lực gọi là áp lực đo. Ví dụ như khi đo b ằng dụng cụ đo cơ khí, điện
tiếp xúc áp lực này làm cho vị trí đo ổn định vì thế kết quả đo tiếp xúc rất ổn định.
Tuy nhiên, do có áp l ực đo mà khi đo tiếp xúc không tránh khỏi sai số do các
biến dạng có liên quan đến áp lực đo gây ra, đặc biệt đo các chi tiết bằng vật liệu
mền, dễ biến dạng hoặc các hệ đo kém cứng vững.
Phương pháp đo không tiếp xúc là phương pháp đo không có áp l ực đo g iữa
đầu đo và bề mặt chi tiết. Vì không có áp lực đo nên khi đo bề mặt chi tiết không bị
biến dạng hoặc bị cào xước Phương pháp này thích hợp với các chi tiết nhỏ, mềm,
mỏng, dễ biến dạng, các sản phẩm không cho phép có vết xước.
- Dựa vào quan hệ giữa giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo và giá trị của đại lượng do
chia ra
+ Phương pháp đo tuyệt đối
+ Phương pháp đo tương tự.
+ Phương pháp đo kỹ thuật số.
Phương pháp đo tương tự là phương pháp đo trong đó đại lượng đo được tính
toán thông qua các hình dáng, bề mặt tương tự như hình dáng, bề mặt của chi tiết,
hình dáng này có thể được phóng to, thu nhỏ hoặc giữ nguyên kích cỡ so với chi tiết
mẫu. Ví dụ trong khi đo độ nhám bề mặt bằng máy đo độ nhám hoặc biên dạng của
chi tiết bằng máy đo biên dạng…
Phương pháp đo kỹ thuật số là phương pháp đo mà thông số đầu đo thu được
là các tín hiệu số, các tín hiệu này sẽ được xử lý để đưa ra kết quả đo. Ví dụ trong
các máy đo tọa độ, vị trí của các điểm so với điểm gốc sẽ được xác định bằng số tín
hiệu nhận được trên thước kính. Thông qua số tín hiệu này sẽ cho ra được kết quả
của vị trí.
2.2.Cơ sở của kỹ thuật đo:
2.2.1.Kỹ thuật đo kích thước dài:
- Phương pháp đo hai tiếp điểm:
25
Copyright: Tài liệu đại học ©