Hướng dẫn cách đo và đọc kết quả đo của thước cặp

Thước cặp là dụng cụ đo kiểm được sử dụng phổ biến trong gia công cơ khí nhờ khả năng đo nhanh nhiều loại kích thước như chiều dài, chiều rộng, đường kính ngoài, đường kính lỗ, chiều rộng rãnh và chiều sâu. Tuy nhiên, để kết quả đo đạt độ tin cậy, người dùng cần biết cách đặt thước, thao tác và đọc giá trị đúng kỹ thuật.

Trong bài viết này, CNC Ánh Kim sẽ hướng dẫn chi tiết cách sử dụng thước cặp, cách đo và đọc kết quả để áp dụng hiệu quả trong công việc.

Thước cặp là gì?

Thước cặp là dụng cụ đo kiểm cơ khí dùng để xác định nhanh các kích thước của chi tiết với độ chính xác cao hơn thước thông thường. Nhờ thiết kế gồm nhiều bộ phận đo khác nhau, thước cặp có thể sử dụng để đo kích thước ngoài, kích thước trong, chiều sâu và bậc của chi tiết.

Trong gia công cơ khí và CNC, thước cặp thường được dùng để kiểm tra đường kính trục, đường kính lỗ, chiều rộng rãnh, chiều dày hoặc kích thước tổng thể của sản phẩm sau gia công. Tùy từng loại thước, kết quả có thể được đọc bằng du xích, mặt đồng hồ hoặc màn hình điện tử.

Một số loại thước cặp phổ biến hiện nay gồm thước cặp cơ khí, thước cặp đồng hồ và thước cặp điện tử, mỗi loại có cách đọc và phạm vi sử dụng khác nhau.

Thước cặp là một trong những dụng cụ đo điểm cơ bản

Cấu tạo của thước cặp

Thước cặp có cấu tạo tương đối đơn giản, gồm thân thước chính, bộ phận trượt và các chi tiết đo được bố trí để thực hiện nhiều phép đo khác nhau. Với thước cặp cơ khí sử dụng du xích, các bộ phận chính gồm:

• Thân thước chính: Là phần cố định của thước, trên thân có thang chia chính theo milimet và mang một phần của mỏ đo. Đây là cơ sở để xác định phần giá trị chính của kết quả đo.
• Khung trượt: Có thể di chuyển dọc theo thân thước và mang mỏ đo di động. Trên khung trượt của thước cặp cơ khí có thang du xích (Vernier scale), dùng kết hợp với thang chính để xác định phần giá trị nhỏ hơn một vạch chia của thang chính, từ đó tăng độ phân giải khi đọc kết quả đo.

Ngoài hai bộ phận chính trên, thước cặp tiêu chuẩn thường có thêm:

• Mỏ đo ngoài: Hai mỏ lớn phía dưới, dùng để đo đường kính ngoài, chiều dày, chiều rộng hoặc kích thước bên ngoài của chi tiết.
• Mỏ đo trong: Hai mỏ nhỏ phía trên, dùng để đo đường kính lỗ, chiều rộng rãnh và các kích thước bên trong.
• Thanh đo sâu: Di chuyển theo khung trượt, dùng để đo chiều sâu của lỗ, rãnh hoặc bậc. Các dòng thước cặp tiêu chuẩn của Mitutoyo cũng được trang bị thanh đo sâu cho chức năng này.
• Vít hãm: Giúp cố định khung trượt tại vị trí đo để người dùng giữ nguyên kết quả khi đọc hoặc kiểm tra.
  Con lăn hoặc vít chỉnh tinh: Có trên một số loại thước, hỗ trợ di chuyển khung trượt nhẹ và kiểm soát vị trí mỏ đo thuận tiện hơn.

Tùy loại thước cặp, bộ phận hiển thị kết quả sẽ khác nhau. Thước cặp cơ khí sử dụng du xích, thước cặp đồng hồ sử dụng mặt số, còn thước cặp điện tử hiển thị trực tiếp giá trị đo trên màn hình LCD.

Cấu tạo chính của thước cặp gồm thân thước chính và khung trượt

Các loại thước cặp và thông số cần biết

Thước cặp phổ biến gồm thước cặp cơ khí, thước cặp đồng hồ và thước cặp điện tử. Trong đó, thước cặp cơ khí sử dụng thang chính kết hợp với du xích để đọc kết quả; thước đồng hồ hiển thị phần giá trị nhỏ trên mặt số, còn thước điện tử hiển thị trực tiếp kết quả trên màn hình.

Trước khi đọc thước cặp cơ khí, cần xác định độ chia nhỏ nhất của thước. Một số giá trị thường gặp là 0,1 mm, 0,05 mm và 0,02 mm. Đây là giá trị nhỏ nhất có thể đọc được trên thước và không đồng nghĩa với độ chính xác của phép đo.

Tùy vị trí sử dụng các bộ phận đo, thước cặp có thể dùng để đo kích thước ngoài, kích thước trong, chiều sâu và bậc của chi tiết. Việc xác định đúng loại thước và độ chia nhỏ nhất là cơ sở để đọc kết quả đo chính xác ở phần tiếp theo.

Một số loại thước cặp điển hình được sử dụng phổ biến

Cách đọc kết quả đo của thước cặp

Đối với thước cặp cơ khí, kết quả đo được xác định bằng cách kết hợp giá trị trên thang chính và thang du xích. Khi đọc, nên quan sát thước theo hướng vuông góc với mặt chia độ để hạn chế sai số do góc nhìn.

Cách đọc có thể thực hiện theo 3 bước:

Bước 1: Xác định phần nguyên trên thang chính

• Quan sát vị trí vạch 0 của du xích trên thang chính. Giá trị của vạch thang chính nằm ngay bên trái vạch 0 của du xích chính là phần nguyên của kết quả đo.
• Ví dụ, nếu vạch 0 của du xích nằm sau vạch 32 mm nhưng chưa đến 33 mm thì phần nguyên là 32 mm.

Bước 2: Xác định phần lẻ trên du xích

Quan sát các vạch trên du xích và tìm vạch trùng nhất với một vạch bất kỳ trên thang chính.
Phần lẻ được tính theo công thức:

• Phần lẻ = Số thứ tự vạch trùng × Độ chia nhỏ nhất của thước
• Ví dụ với thước có độ chia nhỏ nhất 0,02 mm, nếu vạch thứ 18 trên du xích trùng với một vạch trên thang chính thì: 18 × 0,02 = 0,36 mm
• Du xích cho phép xác định các giá trị nhỏ hơn một vạch chia của thang chính; với một số thước cặp hệ mét, độ chia nhỏ nhất thường gặp là 0,02 mm hoặc 0,05 mm.

Bước 3: Cộng phần nguyên và phần lẻ

• Kết quả đo được tính: Kết quả đo = Phần nguyên + Phần lẻ
• Theo ví dụ trên: 32 + 0,36 = 32,36 mm
• Như vậy, kích thước đo được của chi tiết là 32,36 mm.

Trường hợp số đo chẵn

Nếu vạch 0 của du xích trùng chính xác với một vạch trên thang chính, kết quả đo là số nguyên tại vị trí đó và không cần cộng thêm phần lẻ.

Ví dụ, vạch 0 của du xích trùng với vạch 25 mm trên thang chính thì kết quả đo là 25,00 mm.

 Lưu ý: Độ chia nhỏ nhất của thước cho biết giá trị nhỏ nhất có thể đọc trên thang đo, không đồng nghĩa với độ chính xác của dụng cụ. Trước khi đọc kết quả cần xác định đúng độ chia nhỏ nhất được ghi trên từng loại thước.

Hướng dẫn cách đọc kết quả thước cặp dễ hiểu theo từng bước

Cách đo bằng thước cặp

Để kết quả đo đáng tin cậy, ngoài việc đọc đúng thang chia, người sử dụng cần kiểm tra tình trạng thước và thao tác đúng kỹ thuật. Cách đo bằng thước cặp có thể thực hiện như sau:

Kiểm tra thước trước khi đo

Trước mỗi lần đo, cần kiểm tra nhanh thước cặp:

• Lau sạch mỏ đo, bề mặt tiếp xúc và chi tiết cần đo, loại bỏ phoi, bụi hoặc dầu bám.
• Khép nhẹ hai mỏ đo ngoài và kiểm tra chúng tiếp xúc đều, không có khe hở bất thường. Với thước cặp cơ khí, khi hai mỏ đo đóng hoàn toàn, vạch 0 của du xích phải trùng với vạch 0 của thang chính.
• Kiểm tra khung trượt có di chuyển nhẹ, ổn định và mỏ đo không bị cong, mòn hoặc biến dạng.
• Nếu điểm 0 bị lệch, nên vệ sinh mặt đo và kiểm tra lại. Trường hợp sai lệch vẫn còn, cần hiệu chỉnh hoặc kiểm tra thước trước khi sử dụng thay vì tiếp tục đo và tự cộng, trừ sai lệch.

Phương pháp đo

Tùy kích thước cần kiểm tra, lựa chọn đúng bộ phận của thước: mỏ đo ngoài để đo đường kính, chiều dày hoặc chiều rộng; mỏ đo trong để đo đường kính lỗ, rãnh; và thanh đo sâu để đo chiều sâu.

Khi thao tác:

• 1. Đặt thước đúng theo phương cần đo, tránh để mỏ đo bị nghiêng so với chi tiết.
• 2. Áp mỏ đo cố định vào một phía của chi tiết.
• 3. Dùng ngón tay cái đẩy nhẹ khung trượt cho mỏ đo di động tiếp xúc với phía còn lại.
• 4. Sử dụng lực đo nhẹ và ổn định, không ép mỏ đo quá mạnh vào chi tiết.
• 5. Giữ thước đúng vị trí và đọc kết quả. Nếu cần lấy thước ra ngoài mới đọc được, có thể sử dụng vít hãm để cố định khung trượt trước khi lấy thước ra.

Khi đo kích thước ngoài, nên để chi tiết tiếp xúc với mỏ đo ở vị trí phù hợp và hạn chế đo sát đầu mỏ.

Với đường kính trong, cần điều chỉnh vị trí thước để xác định đúng đường kính lớn nhất của lỗ.

Khi đo chi tiết đang gá trên máy tiện

Nếu chi tiết đang được gá trên máy tiện hoặc thiết bị gia công, phải dừng máy và chờ mâm cặp, trục chính cùng chi tiết dừng hoàn toàn trước khi đo. Tuyệt đối không đưa thước cặp tiếp xúc với chi tiết đang quay.

Với chi tiết lớn, nên giữ thước chắc chắn bằng hai tay và kiểm soát vị trí mỏ đo để tránh thước bị nghiêng. Với chi tiết nhỏ, có thể thao tác bằng một tay nếu vẫn đảm bảo thước được giữ ổn định và đúng phương đo.

Khi đo chi tiết rời

Với chi tiết nhỏ, có thể giữ chi tiết bằng một tay và thao tác thước bằng tay còn lại. Đối với chi tiết lớn hoặc khó giữ ổn định, nên đặt chi tiết trên bề mặt chắc chắn rồi thực hiện phép đo bằng hai tay để hạn chế sai lệch trong quá trình thao tác.

Những lỗi thường gặp khi đo và đọc thước cặp

Trong quá trình sử dụng thước cặp, một số sai sót nhỏ trong thao tác hoặc cách đọc cũng có thể khiến kết quả đo bị sai lệch. Những lỗi thường gặp gồm:

• Không kiểm tra điểm 0 trước khi đo: Nếu thước bị lệch điểm 0 nhưng vẫn tiếp tục sử dụng, kết quả đo có thể không phản ánh đúng kích thước thực tế của chi tiết.
• Mỏ đo hoặc chi tiết còn bám phoi, bụi: Tạp chất nằm giữa hai bề mặt tiếp xúc có thể làm tăng hoặc thay đổi giá trị đo. Vì vậy, cần vệ sinh sạch trước khi thực hiện phép đo.
• Đặt thước bị nghiêng: Mỏ đo không đặt đúng phương hoặc không tiếp xúc đều với chi tiết có thể gây sai số, đặc biệt khi đo đường kính trục và đường kính lỗ.
• Dùng lực đo quá mạnh: Ép mỏ thước quá chặt có thể làm biến dạng chi tiết mỏng hoặc khiến kết quả giữa các lần đo không ổn định. Nên sử dụng lực nhẹ và tương đối đồng đều.
• Đọc thước ở góc nhìn nghiêng: Khi đọc thước cặp cơ khí, mắt nên quan sát gần vuông góc với thang chia để hạn chế sai số thị sai.
• Xác định sai vạch trùng trên du xích: Đây là lỗi thường gặp khi đọc thước cặp cơ khí. Cần quan sát kỹ để tìm đúng vạch trên du xích trùng với một vạch của thang chính trước khi tính phần lẻ.
• Nhầm độ chia nhỏ nhất của thước: Sử dụng sai giá trị như 0,02 mm hoặc 0,05 mm khi tính phần lẻ sẽ dẫn đến kết quả không chính xác. Do đó, cần xác định đúng độ chia nhỏ nhất của từng loại thước trước khi đọc.
• Đo chi tiết khi còn nóng: Chi tiết vừa gia công có thể giãn nở do nhiệt, khiến kích thước đo khác với trạng thái ổn định. Với các yêu cầu đo kiểm chính xác, nên để chi tiết và dụng cụ đo đạt trạng thái nhiệt phù hợp trước khi kiểm tra.

Ngoài ra, nên thực hiện phép đo 2–3 lần tại cùng một vị trí hoặc ở các vị trí khác nhau khi cần thiết để kiểm tra độ ổn định của kết quả, đặc biệt với các chi tiết có yêu cầu kích thước chặt chẽ.

Một số vấn đề cần lưu ý để tránh ảnh hưởng đến độ chính xác khi đo bằng thước cặp

Lưu ý khi sử dụng và bảo quản thước cặp

Để duy trì độ ổn định của kết quả đo và kéo dài tuổi thọ của thước cặp, trong quá trình sử dụng cần lưu ý:

• Không dùng thước cặp thay cho dụng cụ khác như compa, dụng cụ vạch dấu hoặc dụng cụ kẹp chi tiết vì có thể làm xước, cong hoặc mòn mỏ đo.
• Không đo chi tiết đang chuyển động, đặc biệt là chi tiết đang quay trên máy tiện hoặc máy CNC.
  Tránh va đập hoặc làm rơi thước, bởi biến dạng nhỏ tại mỏ đo hoặc khung trượt cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả.
• Giữ mỏ đo và bề mặt thước sạch sẽ, thường xuyên loại bỏ phoi, bụi, dầu và các tạp chất sau khi sử dụng.
• Không sử dụng lực quá mạnh khi đo, chỉ cần cho các bề mặt đo tiếp xúc nhẹ và ổn định với chi tiết.
• Bảo quản thước ở nơi khô ráo, tránh môi trường ẩm, nhiệt độ cao hoặc có hóa chất dễ gây ăn mòn.
• Với thước cặp điện tử, cần giữ màn hình và khoang pin khô ráo, đồng thời tháo pin nếu không sử dụng trong thời gian dài.
• Đối với dụng cụ sử dụng thường xuyên trong kiểm tra chất lượng, nên kiểm tra và hiệu chuẩn định kỳ theo yêu cầu đo lường của doanh nghiệp.

Thực hiện đúng các lưu ý trên giúp thước cặp duy trì tình trạng tốt, hạn chế sai lệch và đảm bảo kết quả đo đáng tin cậy trong quá trình gia công và kiểm tra chi tiết.

>> Xem thêm: 7 dụng cụ đo kiểm cơ khí không thể thiếu

Như vậy, việc nắm đúng cách đo và đọc kết quả thước cặp giúp kiểm tra kích thước chi tiết nhanh chóng, hạn chế sai lệch và nâng cao độ chính xác trong gia công cơ khí. Bên cạnh cách đọc phần nguyên và phần lẻ, người sử dụng cũng cần kiểm tra thước trước khi đo, thao tác đúng kỹ thuật và bảo quản dụng cụ phù hợp. Theo dõi CNC Ánh Kim để cập nhật thêm nhiều kiến thức hữu ích về đo kiểm, gia công CNC và dao cụ cơ khí.