Việc kiểm tra hình học lối vào cáp bắt đầu từ các bề mặt chức năng và hệ thống chuẩn trên bản vẽ. Trước khi chọn dụng cụ đo, chúng ta cần xác định lỗ, trục lỗ, mặt tựa và vùng tiếp xúc thực tế của chi tiết làm kín. Máy đo tọa độ (CMM) có thể xác lập quan hệ giữa các đặc tính được lấy mẫu; dưỡng ren, thiết bị đo bề mặt hoặc dụng cụ đo kích thước cục bộ trả lời những câu hỏi khác.
Kết quả hữu ích là một báo cáo nêu rõ đặc tính nào được đo, trong điều kiện nào và theo yêu cầu nào. Chỉ đo chính xác đường kính lỗ vẫn chưa làm rõ bề mặt làm kín, chiều dày thành còn lại bên dưới hốc và vị trí so với phần cứng lân cận. Hướng dẫn này chuyển các đặc tính đó thành phương pháp kiểm tra có thể giải thích và lặp lại.
Chuẩn là mốc dùng để xác lập hướng hoặc vị trí của các đặc tính được chỉ định. Bản vẽ xác định các đặc tính chuẩn và thứ tự của chúng. Cách gá chi tiết phải tuân theo hệ thống đó, vì mặt kẹp thuận tiện không mặc nhiên là chuẩn dự kiến.
Với một tấm lắp đầu siết cáp, mặt lắp với vỏ thiết bị có thể là đặc tính chuẩn, còn các cạnh hoặc lỗ xác lập những phương còn lại. Khi đó, trục lỗ vào có thể được quy định vị trí hoặc hướng so với các chuẩn ấy. Đây chỉ là một cách bố trí có thể có; nếu bản vẽ để ngỏ vấn đề này, tôi sẽ yêu cầu làm rõ thay vì âm thầm tự đặt hệ chuẩn.
ISO 1101:2017 xác định thuật ngữ và cách diễn giải các yêu cầu hình học. Tiêu chuẩn không đưa ra dung sai độ phẳng hay vị trí dùng chung cho mọi lối vào cáp. Hãy chép yêu cầu thực tế, mã đặc tính và lần sửa đổi bản vẽ vào kế hoạch đo. Khi bản vẽ kiểm soát riêng, hãy giữ kích thước, hình dạng, hướng và vị trí thành các đặc tính riêng biệt.
Ví dụ, đường kính lỗ có thể đạt yêu cầu trong khi trục lỗ bị lệch vị trí. Mặt tựa có thể đúng vị trí nhưng bị hư hại cục bộ. Mỗi chức năng cần kiểm tra đúng đặc tính có liên quan; một phép đo đạt không thể thay cho việc đánh giá toàn bộ giao diện.
Lỗ khoét bậc là hốc hình trụ có vai hoặc đáy phẳng. Đường kính và chiều sâu của nó xác định khoảng trống quanh lỗ nhỏ hơn. Lỗ vát côn là phần mở rộng hình nón; góc và kích thước mô tả miệng côn. Mặt phay tỳ tạo vùng tựa phẳng cục bộ, thường trên bề mặt vốn không đều. Vùng làm kín là bề mặt thực tế tiếp xúc với chi tiết làm kín được chỉ định, bất kể bề mặt đó được tạo bằng phay mặt hay quy trình khác.
Các tên gọi này chỉ những khái niệm khác nhau. “Mặt phay tỳ” chỉ một đặc tính được gia công sẵn; “vùng làm kín” chỉ khu vực tiếp xúc có chức năng làm kín. Hãy đánh dấu biên dạng tiếp xúc phía trong và phía ngoài của gioăng trên bản vẽ để kiểm tra mặt phẳng đã gia công có bao phủ liên tục hay không.
Các mặt cắt mang tính sơ đồ, không thể hiện kích thước hay tỷ lệ gioăng tiêu chuẩn. Bản vẽ của đầu siết cáp và vỏ thiết bị được chọn mới xác định hình học bắt buộc. Lỗ khoét bậc sâu làm mất vật liệu vốn có thể đỡ đai ốc hãm hoặc đoạn ren ăn khớp. Lỗ vát côn có thể làm giảm diện tích phẳng hình vành khăn dành cho gioăng mặt đầu. Vì vậy cần đo cả lỗ lẫn vùng xung quanh.
Ở đây, điều cần quan tâm là chiều dày vật liệu thành còn lại nhỏ nhất tại hốc, chứ không phải chiều dày phôi ban đầu. Khi hốc tiến sát mép gấp, gờ lồi hoặc lỗ kế cận, hình học cục bộ trở nên quan trọng. Theo hướng dẫn chọn lỗ lắp đầu siết cáp, việc lắp đặt và khoảng hở cần được xem xét; kế hoạch kiểm tra cần các giới hạn sau hoàn thiện của đặc tính cụ thể đã chọn.
CMM đo vị trí các điểm và đánh giá đặc tính từ dữ liệu đó. Giá trị ở đây là xác lập quan hệ giữa các bề mặt, trục và chuẩn. Tôi sẽ dùng CMM khi cần liên hệ nhiều vị trí hoặc hướng lỗ vào với một mốc chung, rồi chọn thêm phương pháp cho những đặc tính mà CMM không thể ghi nhận đầy đủ.
| Đặc tính | Phương pháp phù hợp có thể cân nhắc | Thông tin tôi sẽ ghi lại |
|---|---|---|
| Kích thước lỗ trơn | Đồng hồ đo lỗ, phương pháp đo trong phù hợp hoặc chiến lược đo CMM | Yêu cầu kích thước, độ sâu và hướng lấy mẫu |
| Vị trí và hướng của lỗ vào | CMM hoặc phương pháp tọa độ khác đã được thẩm định | Căn chỉnh theo chuẩn, đặc tính hình học được khớp từ các điểm đo và phương pháp đánh giá |
| Đường kính và chiều sâu lỗ khoét bậc | Đo trong, đo chiều sâu hoặc CMM | Mốc đo đáy hốc và yêu cầu về thành còn lại |
| Hình học lỗ vát côn | Phương pháp đo góc/biên dạng thích hợp hoặc CMM | Góc được kiểm soát, kích thước và bề mặt lấy mẫu có thể tiếp cận |
| Kiểm tra chấp nhận ren | Dưỡng nút hoặc dưỡng vòng ren theo quy định và quy trình | Tiêu chuẩn ren, nhận dạng dưỡng đo và kết quả chấp nhận áp dụng |
| Kết cấu bề mặt vùng làm kín | Thiết bị đo kết cấu bề mặt và phương pháp đánh giá được quy định | Thông số, hướng đo, cài đặt và vị trí đo |
| Ba via, vết xước và hư hại lớp phủ | Kiểm tra trực quan theo quy định, dùng độ phóng đại phù hợp khi cần | Vị trí và tiêu chí trên bản vẽ hoặc yêu cầu tay nghề |
Đây là các lựa chọn phương pháp, không phải phê duyệt tự động cho mọi dung sai. Thước cặp có thể hữu ích để nhận dạng nhưng chưa đủ cho giới hạn chấp nhận. Vài điểm CMM không thể thay thế đường quét đo kết cấu bề mặt. Dưỡng ren thực hiện nhiệm vụ kiểm tra chấp nhận ren đã quy định; nó không đo độ phẳng của vùng làm kín.
ISO 10360-2:2009 đề cập các phép thử chấp nhận và kiểm tra lại hiệu năng CMM khi đo kích thước tuyến tính. Phạm vi đã nêu là CMM hệ tọa độ Đề-các dùng đầu dò tiếp xúc ở chế độ lấy điểm rời rạc; tiêu chuẩn không nói rõ rằng phạm vi này bao gồm máy quang học hoặc máy không theo hệ Đề-các. Kiểm tra xác nhận máy vẫn là việc riêng, khác với thẩm định chiến lược đo cho chính chi tiết này.
Kế hoạch đo cần mô tả đồ gá, căn chỉnh và cách tiếp cận đầu dò đủ rõ để người vận hành khác có thể lặp lại. Đỡ tấm mỏng mà không kéo nó thành hình phẳng hơn trạng thái kiểm tra được quy định. Nếu không, báo cáo có thể mô tả hình dạng khi kẹp thay vì trạng thái yêu cầu của chi tiết.
Chọn đầu dò và hướng tiếp cận phù hợp với hốc cần kiểm tra. Xác định các điểm hoặc đường quét, cách phân bố, hình học được khớp và mọi bộ lọc. Mẫu thưa có thể bỏ sót khuyết tật cục bộ; lấy thêm điểm trên cùng một mảng dễ tiếp cận không nhất thiết đại diện cho phần bề mặt còn lại. Dùng quy tắc đánh giá trên bản vẽ và chiến lược lấy mẫu đã được thẩm định.
Hướng dẫn của NPL về chiến lược đo CMM đề cập lấy mẫu, căn chỉnh, độ sạch, nhiệt độ và ảnh hưởng của bề mặt. Đối với kế hoạch kiểm tra của chúng ta, khuôn khổ này gợi ra các câu hỏi thực tế: Đầu dò có chạm tới đúng đáy hốc không? Ba via có lọt vào vùng khớp hình học không? Chi tiết có ổn định trong đồ gá không? Kết quả phần mềm có tương ứng với đặc tính trên bản vẽ không?
Độ không đảm bảo đo cũng phải đi kèm kết quả. Chính sách của NIST về truy xuất nguồn gốc đo lường phân biệt phép đo có khả năng truy xuất với phép đo chắc chắn phù hợp cho mục đích sử dụng. Chứng chỉ hiệu chuẩn hỗ trợ chuỗi đo lường nhưng tự nó không giải quyết được quyết định phù hợp sát giới hạn. Tôi sẽ áp dụng quy tắc ra quyết định đã thống nhất và độ không đảm bảo tương ứng, thay vì làm tròn giá trị cận biên thành đạt yêu cầu.
Trạng thái sau gia công, mạ, sơn và lắp ráp là các trạng thái kiểm tra khác nhau. Hãy xác định giới hạn trên bản vẽ áp dụng cho trạng thái nào. Kích thước đo trước khi phủ không mặc nhiên thay thế được kích thước sau hoàn thiện; lớp phủ có thể làm thay đổi cả khoảng hở sẵn có lẫn bề mặt bên dưới gioăng.
Với tấm lắp đầu siết cáp đã hoàn thiện, hãy kiểm tra mép lỗ và toàn bộ chu vi mặt tựa sau các công đoạn hoàn thiện và làm sạch được quy định. Tìm phần vật liệu đắp cục bộ, ranh giới các vùng được che để tránh phủ, ba via và hư hại tại nơi gioăng hoặc chi tiết giữ thực sự tì lên. Nếu bản vẽ yêu cầu vùng tiếp xúc điện được chuẩn bị riêng, hãy tách vùng đó khỏi bề mặt làm kín và áp dụng xử lý chống ăn mòn đã quy định.
Một bản ghi hữu ích có thể viết: “Đo chiều sâu lỗ khoét bậc từ chuẩn A trên chi tiết đã phủ lớp hoàn thiện, theo đồ gá được phê duyệt và lần sửa đổi bản vẽ.” Cách ghi này giúp diễn giải con số báo cáo. Cụm từ “đã kiểm tra chiều sâu” không cho biết mốc đo, trạng thái hay yêu cầu.
Sau khi chấp nhận hình học, đầu siết cáp vẫn cần cáp, gioăng, phụ kiện và phương pháp lắp đặt được phép. IEC 62444:2010 đề cập yêu cầu về kết cấu và hiệu năng của đầu siết cáp hoàn chỉnh trong phạm vi tiêu chuẩn. Báo cáo tọa độ cho lỗ trên tấm lắp là bằng chứng về một vật thể và đặc tính khác.
Giữ báo cáo kích thước cùng với bằng chứng lắp đặt và chức năng liên quan. Báo cáo kích thước có thể xác lập hình học giao diện đã kiểm tra. Kiểm tra lắp ráp có thể xác nhận đã dùng đúng chi tiết và điều kiện lắp đặt được quy định. Sau đó, các phép thử làm kín, giữ cáp hoặc điện áp dụng sẽ đánh giá yêu cầu hiệu năng riêng của chúng. Tách bạch rõ ràng giúp điều tra mối ghép hỏng mà không loại bỏ bằng chứng đo lường hữu ích.
Hệ thống chuẩn và các bề mặt đỡ, định vị, làm kín cụm lắp là điểm khởi đầu của việc kiểm tra lối vào cáp. Đường kính lỗ chỉ là một trong nhiều đặc tính. Hình học hốc, thành còn lại và vùng tiếp xúc của gioăng đều có thể làm thay đổi cách đầu siết cáp ngồi vào vị trí, ngay cả khi kích thước lỗ danh nghĩa đúng.
Hãy xây dựng phương pháp đo quanh các đặc tính đó, rồi ghi lại cách gá, trạng thái hoàn thiện và căn cứ đánh giá phù hợp. Nhờ vậy, kết quả kích thước có thể lặp lại và được chuyển giao rõ ràng cho khâu lắp ráp, xác minh chức năng. Một báo cáo kiểm tra tốt thể hiện giới hạn của từng phép đo mà vẫn giữ được thông tin kỹ thuật mà phép đo cung cấp.
Cả hai đều có thể tạo mặt phẳng quanh một lỗ, nhưng mục đích ghi trên bản vẽ khác nhau. Lỗ khoét bậc là hốc trụ có đường kính và chiều sâu được kiểm soát. Mặt phay tỳ tạo bề mặt tựa cục bộ. Tôi dựa vào ký hiệu và giới hạn thực tế, không suy đoán chiều sâu hay chức năng từ một mặt cắt trông tương tự.
CMM có thể đo một số đặc tính ren bằng phương pháp phù hợp. Điều đó không tự động thay thế quy trình kiểm tra chấp nhận bằng dưỡng ren được chỉ định. Tôi vẫn dùng phương pháp đo dưỡng bắt buộc, trừ khi quy cách chi phối chấp nhận phương án khác và phương án đó đã được thẩm định cho nhiệm vụ này.
Không. Kết quả đo độ phẳng mô tả bề mặt được đánh giá. Khả năng làm kín còn phụ thuộc vào chi tiết làm kín phù hợp, vùng tiếp xúc, độ hoàn thiện bề mặt, độ nén, cáp và các giao diện sau lắp ráp. Tôi coi việc chấp nhận hình học là một phần đầu vào cho bằng chứng bảo vệ chống xâm nhập áp dụng đối với toàn bộ cụm lắp.
Hãy dùng trạng thái được quy định cho từng yêu cầu trên bản vẽ. Phép đo trước khi phủ có thể giúp kiểm soát gia công, còn giới hạn của chi tiết hoàn thiện cần bằng chứng về trạng thái sau hoàn thiện. Tôi ghi rõ cả hai trạng thái để không nhầm kết quả trước khi phủ với quyết định chấp nhận cuối cùng.