ĐỀ TÀI THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC 5 TRỤC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: Lớp: ThS Hoàng Trọng Hiếu Nguyễn Văn Thiện Cao Minh Tuấn 1811504110339 1811504110348 18C3 Đà Nẵng, tháng 06 năm 2022 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển nền công nghiệp nước hướng tới cách mạng 4.0 các ngành kĩ thuật rất cần thiết với sống Trong đó hàn khới ngành cơng nghiệp nặng, rất cần thiết cho khối ngành ô tô, tàu thủy … Các doanh nghiệp đặt rất nhiều tiêu chí q trình sản x́t hay cơng nghệ áp dụng nhà máy, xí nghiệp Trong đó việc sử dụng thợ thủ công phổ biến giá thành rẻ tay nghề thợ mức bậc cao cho sản phẩm chất lượng Ngồi cịn sớ lựa chọn đại tiện lợi là cánh tay robot hàn giá thành đầu tư lại rất cao dẫn đến doanh nghiệp nhỏ khó khăn việc đầu tư Máy hàn CNC phát triển và sản xuất ngày nhiều Việt Nam vậy vẫn cần nhiều lần cải tiến có thể hoạt động trơn tru, tạo sản phẩm chất lượng Được đồng ý giảng viên hướng dẫn giảng viên Hoàng Trong Hiếu, nhóm chúng em nhận đề tài nghiên cứu khoa học là: “Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế, mô máy hàn điều khiển số (5 trục điều khiển)” Đây hội nghiên cứu, thực nghiệm rèn luyện kỹ làm việc để chuẩn bị tốt cho thời gian sau trường, đồng thời bước vào môi trường làm việc thực tế Bên cạnh đó là hội để phát triển bản thân, trau dồi kinh nghiệm thực tế là thách thức không nhỏ với chúng em thiếu kiến thức kinh nghiệm thực tế Đới với thành viên nhóm là hội tốt để chúng em củng cố kiến thức chuyên ngành, hiểu kết cấu nguyên lý làm việc máy hàn CNC, nâng cao kỹ làm việc nhóm ći là trải nghiệm trình thiết kế chế tạo sản phẩm thực tế Bằng cố gắng nỗ lực nhóm và đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo giảng viên Hoàng Trọng Hiếu Chúng em hoàn thành đồ án Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô là bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày 24 tháng 06 năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn Văn Thiện Cao Minh Tuấn SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chương : 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Lịch sử nghiên cứu máy Hàn CNC .6 1.1.1 Khái niệm Hàn CNC 1.1.2 Khái niệm công nghệ Hàn tự động .6 1.1.3 Một số hình ảnh máy Hàn CNC 1.1.4 Một số loại mối hàn chi tiết gia công phương pháp hàn 1.2 Giới thiệu chung đề tài 1.2.1 Phạm vi nghiên cứu 1.2.2 Phương pháp thực 10 1.2.3 Dự kiến kết đạt 10 Chương : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 2.1.1 Các yếu tố đầu vào: 12 Cơ sở yêu cầu thiết kế máy .12 2.2 Cấu tạo yêu cầu với máy Hàn CNC 17 2.3 Kết cấu chung của máy hàn điều khiển số .17 2.3.1 Sơ đồ động chung của máy .18 2.3.2 Các phần tử điều khiển 18 2.3.3 Các cụm điều khiển mỏ Hàn 19 2.3.4 Các phần tử chấp hành 19 2.3.5 Phần chấp hành máy hàn CNC 20 2.3.6 Phương pháp chọn thiết bị dẫn động hệ bàn máy 23 2.3.7 Tổng quan chung kết cấu truyền vít me đai ốc bi 23 2.3.8 Tổng quan chung Block trượt, ray dẫn hướng 26 Chương : TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ MÁY HÀN CNC TRỤC 28 3.1 Tính tốn trục Z 28 3.1.1 Tính tốn trục vít me trục Z 28 3.1.2 Tính tốn chọn động trục Z 31 3.1.3 Tính chọn cụm ổ lăn, khớp nối trục Z .35 3.1.4 Tính tốn chọn ray dẫn hướng trục Z 40 3.2 3.2.1 3.3 3.3.1 3.4 Tính tốn trục xoay B 45 Tính tốn chọn bàn xoay 45 Tính tốn trục xoay C 49 Tính tốn chọn bàn xoay 49 Thiết kế khung máy cho máy hàn 53 3.4.1 Chọn sơ vật liệu làm khung dựng khung máy 53 3.4.2 Kiểm bền cho khung máy trình hoạt động .54 SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC 3.5 Tính tốn thiết kế hệ thống hàn .55 3.5.1 Máy hàn 55 3.5.2 Vận hành máy 57 Chương : QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐAI ỐC VIT-ME 60 4.1 Phân tích chức làm việc yêu cầu sản phẩm 60 4.1.1 Chức làm việc 60 4.1.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu của chi tiết 61 4.1.3 Yêu cầu sản phẩm 61 4.1.4 Vật liệu 61 4.2 Định dạng sản xuất 62 4.2.1 Xác định sản lượng gia công năm chi tiết 62 4.2.2 Xác định khối lượng chi tiết .62 4.2.3 Xác định giá thành phôi 63 4.3 Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi .63 4.3.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi 63 4.3.2 Phương pháp chế tạo phôi .63 4.3.3 Xác định lượng dư gia công 64 4.3.4 Thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi 65 4.4 Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết 65 4.4.1 Xác định đường lối công nghệ 65 4.4.2 Phương pháp gia công .65 4.4.3 Tiến trình cơng nghệ .66 4.4.4 Tính tốn, thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết 66 4.5 Thiết kế đồ gá 79 4.5.1 Yêu cầu kỹ thuật .79 4.5.2 Cơ cấu định vị 79 4.5.3 Cơ cấu kẹp chặt .80 4.5.4 Cơ cấu dẫn hướng 80 4.5.5 Tính lực kẹp 80 4.5.6 Tính sai số đồ gá .82 Chương 5: LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY .84 5.1 Gia công lắp ráp cụm trục X 84 5.2 Gia công lắp ráp trục Y 84 5.3 Gia công lắp ráp trục Z 85 5.4 Gia công lắp ráp trục C 86 5.5 Gia công lắp ráp trục B 86 5.6 Bảo dưỡng máy .87 DANH MỤC HÌNH ẢNH SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Hình 1.1 Máy hàn CNC .6 Hình 1.2 Máy hàn bấm Hình 1.3 Các loại mối hàn Hình 1.4 Các chi tiết hàn dạng trịn Hình 1.5 Các chi tiết hàn góc, khung Hình 1.6 Các chi tiết có biên dạng mối hàn phức tạp Hình 1.7 Các bước thực đề tài Hình 2.1 Các sơ đồ thiết kế 13 Hình 2.2 Kết cấu chung máy hàn điều khiển số 16 Hình 2.3 Sơ đồ động học chung máy 16 Hình 2.4 Động bước 18 Hình 2.5 Kết cấu phận máy CNC 19 Hình 2.6 Thanh trượt, trượt máy CNC 20 Hình 2.7 Vít me đai ốc bi máy CNC 21 Hình 2.8 Các loại chiều ren 22 Hình 2.9 Các loại mối ren 22 Hình 2.10 Đai ốc bi theo kiểu hồi bi 22 Hình 2.11 Cấu tạo đai ốc bi .23 Hình 2.12 Mơ hình chịu tải trọng đai ốc bi 23 Hình 2.13 Hệ thống rãnh bi 23 Hình 2.14 Hệ thống lị xo 24 SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Chương : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu máy Hàn CNC 1.1.1 Khái niệm Hàn CNC  CNC viết tắt cho Computer Numerical Control (điều khiển số máy tính) – đề cập đến việc điều khiển máy tính máy móc khác với mục đích sản x́t (có tính lặp lại) phận kim khí (hay vật liệu khác) phức tạp, cách sử dụng các chương trình viết ký hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi mã G CNC phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên 1950 phịng thí nghiệm Servomechanism trường MIT  Sự xuất các máy CNC nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp Các đường cong thực dễ dàng đường thẳng, các cấu trúc phức tạp chiều dễ dàng thực hiện, và lượng lớn các thao tác người thực giảm thiểu Việc gia tăng tự động hóa quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên phát triển đáng kể về xác chất lượng Kỹ thuật tự động CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người thao tác có thời gian cho các cơng việc khác Ngoài cịn cho phép linh hoạt thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện khác  Trong môi trường sản xuất, loạt các máy CNC kết hợp thành tổ hợp, gọi là cell, để có thể làm nhiều thao tác phận Máy CNC ngày điều khiển trực tiếp từ các bản vẽ phần mềm CAM, phận hay lắp ráp có thể trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần các bản vẽ in chi tiết Có thể nói CNC là các phân đoạn các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng thiết kế để thực nhiều thao tác sản xuất (trong tầm giới hạn)  Một số loại máy CNC + + + + 1.1.2 Máy phay CNC Máy khoan tia lửa điện CNC Máy xung cắt dây Máy tiện CNC … Khái niệm công nghệ Hàn tự động Hàn phương pháp phổ biến sử dụng để liên kết cấu kiện kim SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC loại khí Tùy theo tính chất cơng việc mà người ta áp dụng phương pháp kỹ thuật hàn khác hàn nóng chảy hay hàn áp lực Để thực trình hàn mỏ hàn hay vật hàn cần phải di chuyển đến vị trí cần hàn Q trình thực tay hay tự động Hiện nay, robot hàn tự động có giá thành cao, đa số xưởng khí nước ta thực cơng đoạn hàn phương pháp thủ công chủ yếu Bài báo trình bày giải pháp sáng tạo kỹ thuật ứng dụng công nghệ CNC để điều khiển tự động cấu di chuyển mỏ hàn đến tọa độ cần hàn lập trình trước máy vi tính Kết ứng dụng cho thấy q trình hàn tư động cho suất cao, chất lượng sản phẩm ổn định, giảm giá thành sản xuất 1.1.3 Một số hình ảnh máy Hàn CNC Hình 1.1 Máy hàn CNC Hình 1.2 Máy hàn bấm SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC 1.1.4 Một số loại mối hàn chi tiết gia công phương pháp hàn Hình 1.3 Các loại mối hàn  Các chi tiết hàn dạng trịn Hình 1.4 Các chi tiết hàn dạng trịn  Các chi tiết hàn góc, khung SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Hình 1.5 Các chi tiết hàn góc, khung  Các chi tiết có biên dạng mới hàn phức tạp tạp 1.2 Hình 1.6 Các chi tiết có biên dạng mối hàn phức tạp Giới thiệu chung đề tài  Các cấu liên quan đến máy hàn CNC trục  Các loại máy hàn CNC có thị trường  Nguyên lý hoạt động máy  Điều khiển động bước: + Giao tiếp và điều khiển máy tính + Nội suy đường thẳng, đường cong theo trục 1.2.1 Phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu tìm hiểu máy móc thiết bị phịng thí nghiệm nhà trường có liên quan đến đề tài  Nghiên cứu các lĩnh vực máy tự động phục vụ nhà trường, phịng thí nghiệm  Nghiên cứu loại máy CNC trục  Dễ dàng điều chỉnh tốc độ từ 0-1000mm/phút và điều khiển xác mỏ SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC hàn theo biên dạng  Hàn nhiều biên dạng khó phức tạp mang tính xác cao 1.2.2 Phương pháp thực Tổng quan Cơ sở lý thuyết Các thành phần máy Xây dựng mơ tính toán cấu Hình 1.7 Các bước thực đề tài  Tổng quan: + Tìm hiều về cấp thiết đề tài, nhận biết tầm quan trọng thực tiễn ngành công nghiệp nước ta + Các vấn đề cần giải (cơ khí, điều khiển, vật liệu…) + Đới tượng và phạm vi nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu đề tài 1.2.3 Dự kiến kết đạt  Làm chủ công nghệ máy hàn CNC trục  Tăng hiệu quả, giảm chi phí gia cơng  Phục vụ cho việc đào tạo, nghiên cứu nhà trường  Gia công chi tiết phức tạp  Làm chủ công nghệ hàn Mig  Xây dựng mô máy hàn CNC phần mềm SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC + Khoan Ø6,5 L=15 (mm) d 15 L1= cotgφ + ( 0,5−2 )= cotg 60+1=5,3 ( mm ) (4.17) 2 L2=( 1−3 )=3( mm) T 0= Ti ện nh n thô ti K62 Tiệ ước N L+ L1 + L2 15+5,3+3 i= 10=0,06( phút) (4.18) S.n 0,32.1257 B áy M C M5 M5 P6 P6 Dao 0 (v/p) 200 0.13 150 0,4 n S(m m/vg) ,5 0 ,015 t( mm) ,06 T o(ph) Bảng 3.5 Chế độ cắt nguyên công  Nguyên công 4: Khoan lỗ Ø5.5 SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 74 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Hình 3.8 Ngun cơng  Phân tích ngun công:  Định vị: + Dùng phiến tỳ định vị mặt phẳng hạn chế bậc tự do: o Tịnh tiến theo oz o Quay quanh ox o Quay quanh oy + Một khối V ngắn cố định hạn chế bậc tự o Tịnh tiến theo ox o Tịnh tiến theo oy + Một khối V tùy động hạn chế bậc tự o Quay quanh oz  Kẹp chặt: kẹp chặt khối V tùy động SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 75 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC  Chọn máy:  Chọn máy khoan cần 2H53  Đường kính lớn khoan thép: 35mm  Công suất khoan 2,8kW, công suất động cần 1,7 kW  Chọn dao  Mũi khoan thép gió, có đường kính mũi khoan D = 3.5 mm  Đồ gá chuyên dung  Bậc thợ: 3/7  Dụng cụ kiểm tra  Thước cặp  Chế độ cắt  Chiều sâu cắt + Chọn chiều sâu gia công: t= D 3,5 = =1,75 ( mm ) 2 + Lượng chạy dao Tra bảng 5-25 ( [3] ) ta có với đường kính mũi khoan 3.5 (mm) S = 0,12 – 0,18 (mm/vòng)  Theo lý thuyết máy chọn S = 0,15 (mm/vịng)  Tớc độ cắt: Theo [3] ta có : V= CV D m T S q y k v (m/ph) (4.22) Hệ số Cv số mũ tra bảng 5-28, ta được: Cv q y m 28,1 0,25 0,55 0,125 Bảng 3.6 Hệ số độ cắt  Ta có : K(v) =Kmv.Knv.Klv SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN (4.23) GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU 76 THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC + Kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu phôi K mv =1,7 Tra bảng 5.3 ta có: n v =1,3 K mv =1 + K nv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phơi Tra bảng 5.5 ta có: K nv =0,8 + K lv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan Tra bảng 5-31, ta có: K lv = Như vậy: Kv=1,7.1,3.0,8=1,765 V khoan = 0,25 28,1.3,5 0,125 0,55 1,765=14,6 (m/ph) 25 0,12 + Tớc độ vịng quay trục chính: n= 1000 V 1000.14,6 = =1324,8(vòng / ph) π D 3,14.3,5 + Theo thuyết minh máy chọn n = 1350 (vòng/phút) + Vận tốc thực là: V t = nt π D 1350.3,14 3,5 = =14,84(m/ ph) 1000 1000  Thời gian làm việc máy 𝐿 = 3,5(𝑚𝑚) d 10 L1= cot φ+ ( 0,5−2 )= cot 60+1=3,9(mm) 2 𝐿2 = (1 − 3) = 3(𝑚𝑚) Bước gia công t (mm) n (v/p) S (mm/vg) Máy Khoan 3,5 1350 0,12 2H53 Bảng 3.7 Thông số cắt nguyên công 4.5 Thiết kế đồ gá 4.5.1 Yêu cầu kỹ thuật  Các lỗ gia công cần đạt độ bóng Ra = 6,3, đảm bảo độ song song lỗ  Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo độ cứng vững gá đặt đảm bảo kẹp chặt chi tiết không bị biến dạng lực kẹp SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU 77 THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC 4.5.2 Cơ cấu định vị  Dùng phiến tỳ vào mặt đáy chi tiết hạn chế bậc tự  Dùng khối V cố định, di động hạn chế bậc tự 4.5.3 Cơ cấu kẹp chặt  Dùng khối V di động để kẹp chặt 4.5.4 Cơ cấu dẫn hướng  Dùng phiến dẫn và bạc dẫn cớ định 4.5.5 Tính lực kẹp  Trong quá trình khoan lỗ ∅5,5 chi tiết chịu tác dụng các các lực sau: + + + + + Momen xoắn M lực cắt gây Lực cắt Pz Lực kẹp W Lực ma sát Fms Sơ đồ khoan SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU 78 THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Khi chuẩn định vị mặt trụ ngoài và kẹp chặt hai khối V Chỉ xét trường hợp chống xoay quay tâm ta bỏ qua lực P0 Ta có phương trình cân Momen N.f.R = K Mc Trong đó : o K là hệ số an toàn o Mc : Momen xoắn khoan ( N.mm) o W : Lực kẹp cần thiết (N) o f là hệ số ma sát bề mặt chi tiết và đồ định vị ( f = 0,2 ) Từ sơ đồ lực ta tính được: N= Suy ra: W = K × M c ×sin f ×D α W sin α (4.27) (4.28) K: hệ sô an toan cắt got K = Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 (4.29) Ko : hệ sô an toan moi trường hợp ; Ko = 1,5 K1 : hệ sơ tính cho trường hợp tăng lực cắt độ bong tăng : K1 = 1,2 K2 : hệ sơ tăng lực cắt mịn dao K2 = 1,5 K3 : hệ sô tăng lực gia công K3 = 1,2 K4 :hệ sô phụ truộc vao thuân tiện tay quay; K4 = 1,3 K5 :hệ sơ an toan tính đến mức độ thn lợi câu kẹp tay ; SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 79 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC K5 = K6 :hệ sơ tính đến momen lam quay chi tiết định vị cac phiến tỳ; K6 = 1,5 K = 1,5.1,2.1.1,2.1,3.1.1,5 = 4,2 + Mơmen xoắn tính theo công thức: Mx = 10.Cp Dq SY Kp (KG) (4.30) Theo bảng (5.32) [3]: Cm q y 0,012 0,8 Thay vào ta có: M = 10.0,012 3,52 0,120,8 1,03 = 0.277 (KG.m) = 277 (KG.mm)  W= 4,2× 227 ×sin 45 =470(kg) 0,2 ×3,5 Đường kính bulơng: d=C √ W (mm) δ (4.31) Trong đó: C: hệ số phụ thuộc vào loại ren (C=1,4) d: đường kính ngồi ren (mm) W: lực kẹp chặt tính từ momen cắt δ: ứng suất bền vật liệu δ = 8-10 kg/mm2 d=C √ W (mm) δ Theo quy ước ta chọn bulơng M10 4.5.6 Tính sai số đồ gá Áp dụng cơng thức ta có: [ ε ct ]=√ [ ε ct ] −[ ε 2c + ε 2k +ε 2m+ ε 2dc ] Trong ta có: Sai số gá đặt: ( 15 ÷ 13 ) δ (trong δ dung sai nguyên công: δ =0,15) ε gd= 0,15=0,05 Sai số mòn: β : hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị β=0,2 SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU 80 THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC N: số chi tiết đồ gá N=5500 (chi tiết) ε m=β √ N (μm)=0,2 √5500=15 (μm)= 0,015 (mm) Sai số kẹp chặt lực kẹp vng góc với tiết Sai số điều chỉnh: ε dc= 0,01 (sai số điều chỉnh) Sai số chuẩn ε c: Sai số chuẩn dung hai khối V tự định tâm Do ε c =0 Vậy ta có: [ ε ct ]=√ 0,052−[ 02 +02 +0,015 2+ 0,012 ]=0,047(mm) Từ ta đề yêu cầu kỹ thuật đồ gá sau: + Độ không song song bề mặt phiến tỳ so với đế đồ gá ≤ 0,047 + Độ khơng vng góc giữ tâm bạc dẫn với đáy đồ gá ≤ 0,047 + Độ không đồng tâm tâm hai khối V ≤ 0,047 + Độ cứng đáy đồ gá đạt độ cứng HRC 55-60 ε dc sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá, ε dc=5−10 μm nên ta chọn ε dc=10 μm ε c sai số chuẩn chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây Với ta thấy chuẩn kích thước trùng với chuẩn định vị nên ε c =0 ε gd sai số gá đặt ε gd= ( 12 ÷ 15 ) δ =( 12 ÷ 15 ) 0,2=0,04 ÷ 0,1( mm) Ta chọn ε gd=0,1 ( mm )=100( μm) Trong δ dung sai kích thước gia cơng ngun cơng Ta có: [ ε ct ]=√100 2−[ 14,82 +10 2+ 802+ 02 ]=57 ( μm )=0,057( mm) Từ kết tính tốn sai số chế tạo cho phép [ ε ct ]=0,057 mm, ta có yêu cầu kỹ thuật đồ gá: + Độ không song song mặt phiến tỳ đáy đồ gá ≤ 0,057mm 100mm chiều dài + Độ khơng vng góc đường tâm lỗ lắp bulông với mặt đáy đồ gá ≤ 0,057mm SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 81 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Chương 5: LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY  Qui trình gia cơng lắp ráp máy 5.1 Gia công lắp ráp cụm trục X Bước 1: Lắp ghép chi tiết trục vitme đai ốc vào gối đỡ trục X Bước 2: Lắp gối đỡ vào bàn X Bước 3: Lắp ráp đỡ động cơ, khớp mềm, động vào cụm trục X Yêu cầu: - Cụm trục X di chuyển nhẹ nhàng trượt - Độ song song trượt đạt 0,05 mm - Độ đồng tâm trục động cơ, khớp mềm trục vitme Hình 5.1 Lắp ráp cụm trục X 5.2 Gia công lắp ráp trục Y Bước : Lắp ráp cụm gối đỡ gồm ổ bi, trượt vào gối đỡ trục Bước : Lắp gối đỡ thân bàn máy Y SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 82 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Bước : Lắp giá đỡ động bàn máy Bước : Lắp động vào giá đỡ Yêu cầu - Độ song song trượt đạt 0.05 mm - Độ song song bàn máy X Y đạt 0.05 mm Hình 5.2 Lắp ráp cụm trục Y 5.3 Gia công lắp ráp trục Z Bước 1: Lắp cụm trục bao gồm : Bộ gá Spindle, spindle Bước 2: Lắp cụm trục vào bàn trục Z Bước 3: Lắp cụm trục X vào thân bàn máy đứng trục Y Yêu cầu : - Độ song song giữ trượt đạt 0.05 mm - Độ vng góc bàn Z Y 0.05 SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 83 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Hình 5.3 Lắp ráp cụm trục Z 5.4 Gia cơng lắp ráp trục C Gia công lắp ráp cụm trục Y Bước 1: Lắp ráp ổ bi trục vào bàn máy Bước 2: Lắp động trục C giá đỡ Bước 3: Dùng khớp nối nối trục động với trục quay bàn máy Yêu cầu - Bàn máy quay trơn tru - Độ rơ khớp nối khơng đáng kể Hình 5.3 Lắp ráp cụm trục C 5.5 Gia công lắp ráp trục B SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 84 THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC Gia cơng lắp ráp cụm trục Y Bước : Lắp giá đỡtrục B lên trục Z Bước : Lắp động step lên giá đỡ trục B Bước : Dùng khớp nối lắp trục động với giá đỡ máy hàn Bước : Lắp máy hàn lên giá đỡ máy hàn Bước : Hiệu chỉnh 5.6 - Yêu cầu Máy hàn cố định giá đỡ - Trục động quay ổn định Bảo dưỡng máy - Sau lần sử dụng máy cần tiến hành tra dầu vào phận truyền động để tạo độ mượt mà chống hàn gi - Để máy nơi thống mát tránh nơi có độ ẩm cao - Trước lần sử dụng cần ý dây điện, linh kiện điện tử - Bảo dưỡng định kỳ chi tiết máy để thay phụ kiện cần thiết SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 85 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Sau khoảng thời gian tháng làm việc, nhóm nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công máy hàn CNC điều khiển số Trong q trình thiết kế gia cơng nhóm học nhiều kinh nghiệm ngồi sách hữu ích cho cơng việc sau Về máy hàn CNC, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên máy hàn sau chế tạo xong nhiều vấn đề chưa giải được, bên cạnh có số u cầu đặt thực Cụ thể máy hàn có số ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: - Sử dụng trục điều khiển hàn bề mặt bề mặt cong - Mối hàn đẹp so với hàn thủ cơng - Có thể sử dụng sản xuất hang loạt Nhược điểm - Độ ổn định hệ thống chưa tốt - Dung sai gia cơng cịn lớn Kiến nghị - Khắc phục lỗi máy - Nghiên cứu sử dụng phương án giảm sai số sử dụng SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 86 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Ủn (2006) Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2, Nhà xuất bản Giáo dục [2] Nguyễn Trọng Bản (2008), Giáo trình Tự động hóa q trình sản xuất, Học viện Kỹ thuật quân [3] Nguyễn Quang Hùng, Trần Ngọc Bình (2003), Động bước – kỹ thuật điều khiển ứng dụng, NXB Khoa học và kỹ thuật [4] Bùi Quý Lực (2006), Hệ thống điều khiển số công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ thuật [5] [6] Tống Văn On, Hoàng Đức Hải (2005), Họ vi điều khiển 8051, NXB Lao động - Xã hội GS TSKH Nguyễn Thiện Phúc (2006), Robot công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ thuật [7] Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn (2008) Bài tập Vẽ kỹ thuật khí, tập 1,2, Nhà xuất bản Giáo dục [8].Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng, Phan Đăng Phong (2006) Sổ tay thiết kế khí, tập 1,2; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU 87 THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC SVTH: VĂN THIỆN – MINH TUẤN GVHD: ThS HOÀNG TRỌNG HIẾU 88 ... GVHD: ThS HỒNG TRỌNG HIẾU THIẾT KẾ MƠ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC 3 .5 Tính tốn thiết kế hệ thống hàn .55 3 .5. 1 Máy hàn 55 3 .5. 2 Vận hành máy 57 Chương : QUY TRÌNH CƠNG... HIẾU 41 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC b) Chuyển động tăng tốc sang trái pnda1 - p1 da1= p1 m1 a1 l 107 .5. 65 =67,71 = 45, 57(N ) 2l 2.100 - p2 da1= p2 m1 a l 107 .5. 65 =67,71 = 45, 57( N... 37 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG MÁY HÀN CNC TRỤC