đồ án kỹ thuật cơ khí MỘT SỐ VẤN ĐỀ ĐO KIỂM VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÁC CHI TIẾT GIA CÔNG TRONG NGÀNH CHẾ TẠO MÁY

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

Tác giả
Nghiêm Văn Vinh
4
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này, với sự hướng dẫn tận tình
của thầy PGS.TS Tạ Duy Liêm, đến nay đề tài nghiên cứu của em đã hoàn thành.
Dù đã rất cố gắng nghiên cứu, tìm tòi nhưng do khoảng thời gian có hạn cùng với
kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế nên luậ văn không tránh khỏi những thiếu sót,
hạn chế. Vì vậy em kính mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo để đề tài
nghiên cứu của em trong luận văn được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn Viện cơ khí, Viện đào tạo Sau đại học và trường
Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp em thực hiện và hoàn thành đề
tài nghiên cứu này.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Tạ Duy Liêm đã quan tâm giúp
đỡ, chỉ bảo tận tình để em khắc phục những thiếu sót, tìm kiếm thêm những ý tưởng
mới và hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong và ngoài trường đã trang bị
cho em những kiến thức trong quá trình hoàn thành khóa học cũng như quá trình
thực hiện bản luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong hội đồng chấm luận văn thạc sĩ đã
cho ý kiến và xét duyệt.
Hà Nội, ngày 12 tháng 9 Năm 2012
Học viên
Nghiêm Văn Vinh
5
CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT
ISO Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hóa
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
DIN Tiêu chuẩn Đức
ANSI Tiêu chuẩn Mỹ

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

Hình 2.25: Panme điện tử
Hình 3.1: Mô hình xây dựng theo tiêu chuẩn ISO 9000
Hình 4.1: Phương pháp đo độ cứng Brinel
Hình 4.2: Phương pháp đo độ cứng Vicker
Hình 4.3: Phương pháp đo độ cứng Rockwell
7
Hình 4.4: Máy đo độ cứng vật liệu AR – 10
Hình 4.5: Nhám bề mặt
Hình 4.6 : Trung bình sai lệch số học biên độ(prôfin), Ra
Hình 4.7 : Chiều cao cực đại của biên độ(prôfin), Ry
Hình 4.8 : Độ cao mười điểm của độ nhám, Rz
Hình 4.9 : Sai lệch tiêu chuẩn của biên độ(prôfin), Rq
Hình 4.10: Máy đo độ nhám SJ-301
Hình 4.11: Cấu tạo của máy đo độ nhám SJ-301
Hình 4.12: Hệ tọa độ Đề các
Hình 4.13: Phép tịnh tiến song song
Hình 4-14: Quay hệ tọa độ quanh trục X
Hình 4-15: Quay hệ tọa độ quanh trục Y
Hình 4-16: Quay hệ tọa độ quanh trục Z
Hình 4-17: Máy đo tọa độ Mitutoyo
CÁC BẢNG BIỂU:
Bảng 2.1 : Các đơn vị đo lường cỏ bản
Bảng 2.2 : Các tiền tố của SI
Bảng 2.3 : Mẫu kiểm song song
Bảng 2.4 : Các khả năng đo với thước cặp điện tử
Bảng 4.1 : Thang đo độ cứng Mohs
Bảng 4.2: Bảng xét dấu tọa độ theo các góc 1/8
Bảng 4.3: Bảng các hệ số khi quay hệ trục tọa độ với gốc cố định
8
MỞ ĐẦU

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

xảy ra tranh chấp thương mại.
Để nắm bắt được thời cơ này đồng thời vượt qua được những thách thức, đòi
hỏi nền cơ khí chế tạo Việt Nam phải nâng cao tính cạnh tranh trên trường quốc tế.
Việc nâng cao tính cạnh tranh phải thực hiện đồng bộ trên cả hai yếu tố đó là chất
lượng, giá cả của sản phẩm. Việc áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng quốc tế
sẽ giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả.
Trên cơ sở đó cộng với kinh nghiệm thực tế tác giả đã chọn đề tài “Một số
vấn đề kỹ thuật và quản lý chất lượng các chi tiết gia công trong ngành chế tạo
máy.”
2.Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài:
Sự ứng dụng của điện tử, công nghệ thông tin vào các phương tiện đo kiểm.
Các hệ thống quản lý chất lượng hiện hành.
3.Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu:
Hệ thống hóa các vấn đề kỹ thuật đo kiểm (kích thước dài, chất lượng bề mặt,
dung sai lắp ráp tiết máy, kiểm định sai số vị trí và hình dáng hình học) với những
thiết bị và kỹ thuật đo kiểm hiện đại, tiên tiến.
Nghiên cứu bản chất của các tiêu chuẩn quản lý chất lượng trong ISO 9000,
các công cụ quản lý chất lượng.
Đề xuất các biện pháp đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho khu vực đo
kiểm và quản lý chẩt lượng trong các phân xưởng, nhà máy cơ khí.
Đề xuất các biện pháp quản lý chất lượng chế tạo các chi tiết máy và quản lý
chất lượng hệ thống cho xí nghiệp cơ khí ở Việt Nam.
4.Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết:
Nghiên cứu các vấn đềcơ bản liên quan đến sai lệch đo kiểm, năng lực kỹ
thuật của các thiết bị đo kiểm và giám sát quá trình đo kiểm.
Nghiên cứu một số thiết bị đo kiểm hiện đại.
Nghiên cứu phýõng pháp kiểm định chất lượng bề mặt, dung sai lắp ráp tiết
máy và sai lệch vị trí, hình dáng…
10
Nghiên cứu bản chất của các hệ thống quản lý chất lượng và các công cụ quản

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.

Bên cạnh những bước tiến của các ngành trên, Ngành Công nghiệp ô tô-xe
máy cũng được ghi nhận với những kết quả đạt được trong khoảng 10 năm trở lại
đây. Ngành đã đáp ứng được nhu cầu trong nước với các loại xe buýt có tỷ lệ nội
địa hoá khoảng 40%, các loại xe tải nhẹ có công suất dưới 5 tấn và các loại xe gắn
máy do chính các doanh nghiệp trong nước sản xuất với tỷ lệ nội địa hoá đạt từ 80-
90%. Công ty Xuân Kiên (Vinaxuki), ô tô Trường Hải, Vinamoto là những doanh
nghiệp mạnh dạn đầu tư chiều sâu vào các khâu sản xuất thân vỏ xe, thùng xe, với
các xưởng khuôn mẫu, dập ép, hàn, sơn tĩnh điện hiện đại, từ đó làm tăng dần tỷ lệ
nội địa hoá trong sản xuất xe ô tô.
12
Đối với các nhà máy thuỷ điện có công suất đến 300MW, trước đây, phải nhập
khẩu hầu hết các thiết bị cơ khí thuỷ công thì nay, toàn bộ phần này đều do ngành
Cơ khí trong nước đảm nhận. Bộ Công Thương đang chỉ đạo các liên doanh cơ khí
trong nước chế tạo và cung cấp thiết bị cơ khí thuỷ công cho các nhà máy thuỷ điện
A Vương, Pleikrông, Bản Vẽ, Quảng Trị, Sesan 3, Đồng Nai, Huội Quảng, Bản
Chát với tổng trọng lượng thiết bị lên đến hàng chục ngàn tấn.
Từ các hợp đồng chế tạo sản phẩm, thiết bị cơ khí trong nước, các doanh
nghiệp đã mạnh dạn nhận các hợp đồng chế tạo thiết bị cho các đối tác nước ngoài
và tham gia vào thị trường xuất khẩu trong. Hàng chục tấn thiết bị đường ống, cút
nối, van chịu mài mòn cung cấp cho các dự án nhà máy điện đã được chế tạo và
xuất khẩu đi Mỹ, Maliaxia và châu Âu. Hàng ngàn tấn kết cấu thép, lò hơi được
xuất khẩu theo hợp đồng cho Nhà máy Điện BARH STPP của ấn Độ và các đối tác
khác như: Đài Loan, Thổ Nhĩ Kỳ, Úc.
Ngày 30-3-2012, tại Khu cảng Dầu khí Vũng Tàu, Tập đoàn Dầu khí Quốc
gia Việt Nam đã tổ chức lễ hạ thủy giàn khoan tự nâng 90m nước, sau 26 tháng thi
công, gian khoan khai thác khí mỏ Mộc Tinh. Công trình này được Quỹ Phát triển
khoa học và công nghệ quốc gia (Bộ Khoa học và Công nghệ) ký kết hợp đồng cấp
kinh phí thực hiện các đề tài thuộc dự án và giao cho Công ty cổ phần Chế tạo giàn
khoan Dầu khí (PV Shipyard) - Tập đoàn dầu khí Việt Nam chủ trì. Giàn khoan tự
nâng 90m nước với trọng lượng 12 nghìn tấn, chân dài 145m, chiều sâu khoan đến

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

điểm là dồi dào, giá thành nhân công rẻ tuy nhiên hầu hết nguồn nhân lực của Việt
Nam đều không được đào tạo bài bản nên kiến thức về mặt công nghệ còn kém và ý
thức lao động chưa cao.
Ngày nay, máy cộng cụ CNC ngày càng phổ biến rộng rãi tại Việt Nam. Máy
CNC được dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ chế tạo máy tới ngành dệt may,
điều khiển robot hay chế tạo thiết bị điện tử…Tại Việt Nam, phần lớn máy CNC do
nước ngoài sản xuất. Cụ thể: Máy CNC do Đài Loan và Trung Quốc sản xuất, có
phần điều khiển mua của các hãng nổi tiếng như :Fanuc, Mitsubishi… giá bán phù
hợp với các cơ sở sản xuất trong nước. Tuy vậy, theo đánh giá chung nếu các loại
14
máy này bị trục trặc, hỏng hóc thì việc sửa chữa, thay thế rất khó khăn. Còn máy
CNC của các nước phát triển: Nhật, CHLB Đức… chất lượng tốt, song giá thành rất
cao. Trước tình hình đó, nhiều tổ chức, doanh nghiệp và cả cá nhân đã nghiên cứu
và chế tạo các loại máy CNC theo nhiều cách khác nhau. Máy sản xuất trong nước,
đang có 2 xu hướng chế tạo chính. Thứ nhất là xu hướng mua các máy cũ. Các máy
này có thể là máy CNC hoặc máy vạn năng thông thường, được loại bỏ các thành
phần không liên quan (các động cơ, tay quay…). Sau đó, thay thế các thiết bị truyền
động thích hợp, lắp ráp các thiết bị điều khiển, đặt tham số phù hợp cho máy. Thứ
hai, chế tạo các thành phần của kết cấu máy và lắp ráp tại Việt Nam. Các bộ phận
điều khiển sẽ được nhập khẩu, lắp ráp theo yêu cầu của người sử dụng.
Tuy nhiêndo chưa nắm vững công nghệ, quản lý chất lượng chưa tốt dẫn đến
hầu hết máy CNC trong nước có độ chính xác không cao. Người dùng không thể
tương tác với cấu trúc bên trong nên gặp khó khăn trong quá trình sửa chữa. Thiếu
thiết bị thay thế khi hỏng hóc, đội ngũ kỹ thuật khó có thể đáp ứng được việc sửa
chữa do không có đầy đủ thông tin về cấu trúc bên trong của bộ điều khiển…
Nhìn chung, ngành cơ khí Việt Nam ngày càng có những bước phát triển cả về
quy mô lẫn chất lượng sản phẩm. Tuy nhiênsự phát triển này mới đạt mức độ trung
bình về gia công kết cấu thép kích thước lớn, thiết bị phi tiêu chuẩn, chế máy động
lực, máy công tác và máy chế biến nông sản có trình độ công nghệ trung bình. Trình
độ gia công cơ khí thể hiện rõ rệt nhất là trong ngành chế tạo máy công cụ. Đáng

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

cao, có kỹ năng đo kiểm tốt được đưa lên từ các phân xưởng sản xuất, hoặc là các
nhân viên đã tốt nghiệp đại hoc, cao đẳng sau khi được tuyển dụng thì được đào tạo
ngắn hạn về kỹ thuật đo lường, kiểm tra.
Về mặtcác cơ sở pháp lý trong lĩnh vực đo kiểm:
Bên cạnh các vấn đề về trang thiết bị và nguồn nhân lực thì việc thiếu các cơ
sở pháp lý về lĩnh vực đo kiểm và quản lý chất lượng trong các cơ sở sản xuất cũng
gây ra nhiều khó khăn. Điều này dẫn đến sự lúng túng khi chất lượng sản phẩm
không đảm bảo. Ví dụ chi tiết bánh răng trong các hộp giảm tốc khi đưa vào làm
việc nhưng không đảm bảo chất lượng, nhưng cơ sở sản xuất cũng không có bất kỳ
16
một căn cứ nào rõ ràng để xác định được nguyên nhân chính xác để đưa ra được
biện pháp khắc phục kịp thời.
Ngày nay, với xu thế chất lượng sản phẩm cơ khí càng ngày càng được nâng
cao thì việc phải quan tâm đến lĩnh vực đo kiểm và quản lý chất lượng là điều tất
yếu. Để giải quyết được vấn đề này đòi hỏi việc thực hiện nhiều biện pháp về đầu tư
trang thiết bị, đào tạo nguồn nhân lực một cách triệt để.
Việc đầu tư trang thiết bị đo kiểm phải được thực hiện đồng bộ, thường xuyên
được nâng cấp, bổ sung cho phù hợp với sự phát triển trong lĩnh vực gia công Bên
cạnh các trang thiết bị ngay tại khu vực gia công để cho người thợ trực tiếp kiểm tra
chất lượng sản phẩm ngay tại nguyên công họ vừa làm ra, thì các cơ sở sản xuất
phải trang bị phòng KCS hoàn chỉnh với nhiều thiết bị chuyên dụng khác nhau để
có thể kiểm tra được tổng thể chất lượng sản phẩm (từ độ chính xác về kích thước,
hình dáng đến chất lượng bề măt, cơ tính của sản phẩm), phù hợp với yêu cầu cảu
nhà sử dụng. Điều này không chỉ có thực hiện riêng rẽ trong các cơ sở sản xuất, mà
còn phải được thực hiện trong các cơ sở đào tạo – nơi sẽ cung cấp cho các cơ sở sản
xuất lực lượng lao động có chất lượng cao.
Trong vấn đề đào tạo nguồn nhân lực thì nhà trường, các cơ sở đào tạo phải
được đầu tư các trang thiết bị đo kiểm đồng bộ cập nhật sát với thực tế của sự phát
triển công nghệ và môi trường làm việc của các cơ sở sản xuất. Bên cạnh đó nhà
trường phải xây dựng chương trình đào tạo một cách hệ thống để cho học viên sau

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

dựng được vị thế và nâng cao chất lượng cũng như tính cạnh tranh của sản phẩm cơ
khí chế tạo nước nhà thì buộc các doanh nghiệp sản xuất phải chú ý đầu tư trang
thiết bị và nguồn nhân lực cho lĩnh vực này.
18
Chương II: NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG,
HỆ THỐNG HÓA CÁC VẤN ĐỀ ĐO KIỂM
Để nâng cao được chất lượng đo kiểm các sản phẩm cơ khí chế tạo, thì yêu
cầu đặt ra là từng công nhân, người thợ vận hành máy phải có được những kiến
thức cơ bản về kỹ thuật đo lường, kiểm tra để họ có khả năng đo đạc và kiểm soát
được mức độ chính xác của sản phẩm trên công đoạn, nguyên công họ đảm nhiệm.
Với mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, song song với việc đào tạo,
rèn luyện cho học viên những kiến thức về công nghệ, vận hành máy thành thạo thì
các cơ sở đào tạo phải trang bị cho họ những kiến thức về kỹ thuật đo kiểm, kiểm
tra. Điều này đòi hỏi phải trang bị cho học viên những kiến thức về các vấn đề đo
kiểm một cách logic, hệ thống và xuyên suốt quá trình đào tạo.
2.1.Các khái niệm cơ bản trong đo lường cơ khí:
2.1.1.Hệ thống các đại lượng, đơn vị đo trong đo lường:
Đo lường trong cơ khí là việc xác định độ lớn của các đại lượng vật lý của
vật thể, chi tiết thông qua việc so sánh giữa đại lượng đó với các đại lượng vật lý
cùng thể loại bằng các trang, thiết bị đo lường đã được chuẩn hóa. Việc đo này đem
lại một con số thể hiện mối liên hệ giữa đại lượng cần đo và đơn vị đo – đây chính
là độ lớn của đối tượng cần đo.
Trong vật lý có rất nhiều đại lượng nên chúng cần được sắp xếp một cách hệ
thống và hợp lý. Đa số các đại lượng lại có mối quan hệ mật thiết với nhau, chẳng
hạn như vận tốc là tỉ số giữa quãng đường và thời gian. Do đó, chúng ta cần lựa
chọn một số đại lượng làm đại lượng cơ bản và các đại lượng khác được định nghĩa
dựa trên các đại lượng cơ bản, nói cách khác chúng được dẫn xuất từ các đại lượng
cơ bản, và được là các đại lượng dẫn xuất. Điều này dẫn tới việc sẽ có nhiều hệ
thống các đại lượng cơ bản khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của từng quốc gia,
khu vực. Do vậy cần phải có một hệ thống đo lường quốc tế.

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

mức trạng thái cơ bản siêu tinh tế của nguyên
tử xêzi-133 tại nhiệt độ 0 K
Ampe A Cường độ
dòng điện
Đơn vị đo cường độ dòng điện là dòng điện cố
định, nếu nó chạy trong hai dây dẫn song song dài
vô hạn có tiết diện không đáng kể, đặt cách nhau 1
mét trong chân không, thì sinh ra một lực giữa hai
dây này bằng 2×10
−7
niutơn trên một mét chiều dài
Kelvin K Nhiệt độ Đơn vị đo nhiệt độ nhiệt động học (hay nhiệt độ
tuyệt đối) là 1 / 273,16 của nhiệt độ nhiệt động
học tại điểm cân bằng ba trạng thái của nước
mol mol Lượng
vật chất
Đơn vị đo lượng vật chất là lượng vật chất chứa
các thực thể cơ bản bằng với số nguyên tử trong
0,012 kilôgam cacbon-12 nguyên chất.
Cadela cd Cường độ
chiếu
sáng
Đơn vị đo cường độ chiếu sáng là cường độ chiếu
sáng theo một hướng cho trước của một nguồn
phát ra bức xạ đơn sắc với tần số 540×10
12
héc và
cường độ bức xạ theo hướng đó là 1/683 oát trên
một sterađian
Bảng 2.1: Các đơn vị đo lường cơ bản

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

xenti c Một phần trăm 0,01
10
-3
mili m Một phần nghìn 0,001
10
-6
micro µ Một phần triệu 0,000 001
10
-9
nano n Một phần tỉ 0,000 000 001
Bảng 2.2. Các tiền tố của SI
Từ các đơn vị đo lường cơ bản trên chúng ta có thể suy ra được các đơn vị đo
lường khác. Các đơn vị đo này được gọi là đơn vị đo lường dẫn xuất. Ví dụ vận tốc
của một vật thể chuyển động là quãng đường vật thể đó đi được trong một đơn vị
thời gian
Trong đó S: quãng đường
t: thời gian
v: vận tốc
Trong SI, quãng đường đo bằng mét (m), thời gian đo bằng giây (s) thì tốc độ
có đơn vị là mét trên giây (m/s). Như vậy thông qua hai đại lượng cơ bản là met và
giây ta xác định được đại lượng vận tốc.
2.1.2.Các phương pháp đo lường:
Phương pháp đo là cách thức, thủ thuật để xác định thông số cần đo. Đó là
tập hợp mọi cơ sở khoa học và có thể thực hiện phép đo, trong đó nói rõ nguyên tắc
22
để xác định thông số đo. Các nguyên tắc này có thể dựa trên cơ sở mối quan hệ toán
học hay mối quan hệ vật lý có liên quan tới đại lượng đo.
Ví dụ: Để đo bán kính cung tròn, có thể dựa vào mối quan hệ giữa các yếu tố
trong cung:
Trong đó: h - là chiều cao cung,

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 đối.
Trong phương pháp đo tuy ệt đối, giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo là giá trị đo
được. Phương pháp đo này đơn giản, ít nhầm lẫn, nhưng độ chính xác đo kém.
Trong phương pháp đo tương đối, giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo cho ta sai lệch
giữa giá trị đo và giá trị của chuẩn dùng khi chỉnh “0” cho dụng cụ đo. Kết
quả đo phải là tổng của giá trị chuẩn và giá trị chỉ thị:
Q = Q + ∆x
với: Q - kích thước mẫu chỉnh “0”
∆x - giá trị chỉ thị của dụng cụ.
Độ chính xác của phép đo tương đối cao hơn c ủa phép đo tuyệt đối và phụ
thuộc chủ yếu vào độ chính xác của mẫu và quá trình chỉnh “0”.
- Dựa vào quan hệ giữa đại lượng cần đo và đại lượng được đo chia ra:
+ Phương pháp đo trực tiếp
+ Phương pháp đo gián tiếp.
Phương pháp đo trực tiếp là phương pháp đo mà đại lượng được đo chính là
đại lượng cần đo, ví dụ như khi ta đo đường kính chi tiết bằng panme, thước cặp,
24
máy đo chiều dài Phương pháp đo trực tiếp có độ chính xác cao nhưng kém hiệu
quả.
Phương pháp đo gián tiếp là phương pháp đo trong đó đại lượng được đo
không phải là đại lượng cần đo nó có quan hệ hàm số với đại lượng cần đo, ví dụ
khi ta đo đường kính chi tiết thông qua việc đo các yếu tố trong cung hay qua chu
vi
Phương pháp đo gián tiếp thông qua các mối quan hệ toán học hoặc vật lý học
giữa đại lượng đo và đại lượng cần đo là phương pháp đo phong phú, đa dạng và rất
hiệu quả. Tuy nhiên, nếu hàm quan hệ phức tạp thì độ chính xác đo thấp.
Việc tính toán xử lý kết quả đo và độ chính xác đo rất phụ thuộc vào việc chọn
mối quan hệ này.
- Dựa vào quan hệ giữa tín hiệu đầu đo thu được và phương thức tính toán kết quả đo
được chia ra thành:

+ 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