Đồ án
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
DO AN MON HOC:THIET KE HE THONG CO ĐIỆN TU MãHP:ME4336
Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện: Lop:
MSSV:
I Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế mô đưn cấp dao cho hệ thống thay dao tự động
II Số lệu cho trước :
1.Hệ thống thay dao cho máy phay đứng
2.Hệ thống tháo và kẹp dao: dùng xi lanh chuyển đổi khí nén — thủy lực
3.Loại thay dao (TP): KM (Không tay máy)
4.Nguôn lực di chuyển cụm chứa dao chạy đến trục chính (PO;): KN(Khínén) 5.Nguồn lực quay cụm chứa dao(PO;):ÐC(Động cơ điện)
6.Số lượng ô chứa đao : N =16 7.Loại côn gắn chuôi dao :BT40 8.Khối lượng một con dao:M=7 Kg
9.Đường kính lớn nhất của một con đao : D„„„ =80 mm
10.Thời gian thay dao gần nhất : T; = 3 s 11.Thời gian thay đao xa nhất : T ;= 7s
III Nội dung:
1 Xây dựng sơ đồ động của toàn hệ thống thay dao tự động trình bày sơ lược về quy trình thiết kế hệ thống thay dao tự động(có thể tham khảo đồ án CĐTI và lấy cơng thức tính tốn từ đó) 2 Xây dựng sơ đồ khói thuật toán điều khiển trả dao / lấy dao
Bản vẽ sơ đồ điều khiển điện khí nén(hoặc thủy lực) phù hợp với yêu cầu của đầu bai
Trang 3Mục lục
Contents -
9)8)/9)827.10001 5 3
1.1.Xây dựng sơ đồ khối cho toàn hệ thống thay dao tự động: 4
1.1.1.Khái niệm sơ đồ động: . - - G kscSExS 1x Sư ng ng re rep 4 1.1.2.Sơ đồ động của toàn hệ thống thay đao tự động : - -s«c«¿ 4
1.2.Quy trình thiết kế hệ thông thay dao tự động với 16 đài đao: 5
1.2.1.Quy trình tính toán thiết kế hệ thống thay dao tự động: 5
II hệ 9ã: Ji 0n 6
1.2.2.1 Xác định các thông số hình học của Đĩa tích dao : 5- 6 1.2.2.2 Tính toán cơ câu Man cho Tang chứa dao 2-5 < 55s 2 <5<£ 12
1.2.2.3 Tính toán và lựa chọn ơ lăn - 52 ©5+2++x+Evxsztsrxrrrrterrrrred 20
IV Z NI hoi no 0 — 23
1.2.3 Tính toán hệ thống dẫn động cho cơ câu thay dao «- 24
PHAN 2 XAY DUNG SO DO KHOI THUAT TOAN TRA DAO/ LAY DAO
27
2.1.Khái niệm sơ đồ khối thuật toán : - 5 22 22125 S2EEzsE>.EseEzz se: 27
2.2 Sơ đồ khói thuật toán trả dao/lẫy dao(thay dao)) - 5s csesscsessz 30
PHẦN 3: BẢN VẼ SƠ ĐÔ ĐIỆN ,KHÍ NÉN PHÙ HỢP VỚI YÊU 38 1.Sơ đồ điện điều khiỂn ¿52+ tt 221221921 211111171.11 71111 crkg 38 2.Sơ đồ khí nén - ¿6-5626 2921239212192121821117111211110111111111111 111 00 39 PHAN 4.MO PHONG HOAT DONG CUA HE THONG THAY DAO TU DONG BANG PHAN MEM SOLIDWORKS c.csssssssesessssesseseeseseeeeseeseseaesee 41
` ~ ?
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kĩ thuật đang phát triển rất nhanh,mang lại nhưng lợi ích cho con người về tất cả những lĩnh vực vật chất và tính thần.Để nâng cao đời sống nhân dân và hòa nhập với sự phát triển chung của thế giới,Đảng và nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu đưaa đất nước đi lên thành một nước công nghiệp hóa hiện đại hóa.Để thự hiện điều đó thì một trong những ngành cần quan tâm phát triển đó là ngành Cơ khí nói chung và ngành Cơ điện tử nói riêng vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuã ra các thiết bị công cụ(máy móc,robot ) của mọi ngành kình tế quốc dân.Muốn thực hiện việc phát
triển ngành cơ khí cần đây mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kĩ thuật có trình độ chuyên môn
đáp ứng được yêu cầu của công nghệ tiên tiến,công nghệ tự động hóa theo dây chuyền trong sản xuất
Tính toán thiết kế hệ thống Cơ điện tử là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ điện tử.Đồ án môn học này giúp cho sinh viên có thể hệ
thống hóa lại các kiến thức của môn học như : Chi tiết máy,Vẽ kĩ thuật,Cơ học kĩ
thuật,Nguyên lỹ máy,Sức bền vật liệu, Đồng thời cũng giúp chúng em học thêm một số
phan mềm cần thiết cho việc thiết kế ,mô phỏng cân thiết như Catia, ngoài ra giúp chúng em làm quen với công việc thiết kế và làm đồ án tốt nghiệp sau này
Dù đã có cố gắng hoàn thành đồ án này với cường độ làm việc cao,cùng sự hướng
dẫn nhiệt tình và cụ thể của các thầy trong bộ môn,nhưng do hiểu biết còn hạn chế cộng
với chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắc chắn đồ án này không tránh khỏi được khả
năng thiếu sót và bất cập.Vì vậy em rất mong sự sữa chữa và góp ý của các quý thầy cô
để em rút kinh nghiệm và bổ sung thêm kiến thức cho mình
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ báo của các thầy cô trong Viện Cơ
Khí trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội và đặc biệt sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê
Thanh Sơn đã giúp em hoàn thành đồ án này
Trang 51.1.Xây dựng sơ đồ khối cho toàn hệ thống thay dao tự động: 1.1.1.Khái niệm sơ đồ động:
Sơ đồ động của máy là những hình vẽ quy ước biểu diễn các bộ truyền, các cơ cầu liên kết với nhau tạo nên các xích truyền động,xác định những chuyên động cân thiết của máy.Đồng thời trên đó còn chỉ rõ công suất và số vòng quay của động cơ điện,đường kính bánh đai,số răng của bánh răng ,số đầu mối của trục vít,số răng của bánh vít
1.1.2.Sơ đồ động của toàn hệ thông thay dao tự động :
Từ định nghĩa sơ đồ động như trên và phân tích các chuyển động cần thiết của hệ thông thay dao CNC ,cùng với các hình vẽ quy ước ta xây dựng nên sơ đô động của toàn
Trang 61.2.Quy trình thiết kế hệ thống thay dao tự động với 16 đài dao: 1.2.1.Quy trình tính toán thiết kế hệ thống thay dao tự động:
N: số lượng dao của Ô chứa đao N=16
D„„„:đường kính lớn nhất của dao D„;„= 80mm
B140: loại chuôi dao
M: khối lượng 1 con đao m=7kg
D¿.: đường kính trục chính D,„„¿=120mm
H: hành trình vào lẫy dụng cụ của trục chính H=130mm
Các dữ liệu đầu vào oo Tinh toan Dia tich dao — Tính toán hệ dẫn động cho cơ cấu thay dao Xác định các thông sô hình học của Đĩa tích dao a) Bán kính từ tâm dao đến tâm Đĩa tích dao Ro
b) Khoảng cách giữa các dao gần nhau trong Đĩa tích dao
c) Kiểm tra độ an toàn khi trục chính vào thay dao
d) Lựa chọn cơ cầu kẹp trên Đĩa
e) Tính toán các thông số hình học của Đĩa | Tính toán trục dân hướng
Tính toán và lựa chọn xy lanh khí nén a) Sơ đồ nguyên lý của hệ thống khí nén b) Tính toán hệ dẫn động khí nén
Tính toán co cau Malte cho Dia tich dao
a) Tính tốn các thơng số hình học của
Malte
b) Tính toán động học của Malte
c) Tính toán động lực học của Malte
d) Tính toán và lựa chọn động cơ
Vv
Tính tốn và lựa chọn ơ lăn
Trang 71.2.2.Iính toán Đĩa tích dao :
1.2.2.1 Xác định các thông số hình học của Đĩa tích dao :
Các thông số ban đầu:
- Tính toán hệ thống với số lượng dao N = 16 dao
- Đường kính lớn nhất của dao: Ø„„ 80 mm {Lấy theo đường kính lớn nhất của dao phay mặt đầu)
- Chuôi dao BT40
- Đường kính của trục chính: „„„= 120 mm
- Hành trình của trục chính trong quá trình vào thay đỗi dụng cụ La= 130 mm Đề đảm bảo an toàn trong quá trình thay dao ta cần tính toán cho cơ cầu sao cho kết câu của hệ thống phải gọn nhẹ,phải có độ chính xác cao,không xảy ra va đập khi trục chính vào thay dụng cụ
Dé Tang chứa dao chứa đủ 16 dao ma van dam bao cho quá trình thay dao
không xảy ra sự có thì trước tiên ta đi tính toán bán kính từ tâm dao đến tâm trục ổ chứa đao :
Trang 8Hình 1 Sơ đồ tính toán kích thước hình học của Tang
a Bán kính từ tâm của dao đến tâm của Tang chứa dao Rạ được xác định : Ro> & 27 Trong đó: C : Chu vi của đa giác chứa dao được xác đmh: € = 2.R„ax.N= 2.40.16 = 1280 (mm)
R„„ : bán kính lớn nhất của dao R„„„= Pox => = 40 mm
N: số dao của ô chứa N = 16 dao Vậy :
R,>1288 = 203.7 (mm) 2z
Để giữa các dao có R„a„ có khoảng các ta lay Rg = 300 (mm)
Khi đó chu vị của vòng tròn chứa dao la:
C= 2.x.Rạ = 2.3,14.300 = 1884 (mm)
Trang 9Trắc ch*fñh e120
Hình 2 Sơ đồ trục chính tham gia vào thay dung cu
Đề đảm bảo an toàn trong quá trình thay dao ta cần kiểm tra xem khi trục
chính vào thay dao số 1 có bị va chạm với các đài dao số 2 và dai dao sé 16 hay
không
Đường kính lớn nhất của trục chính :Ø„„= 120(mm)
Đường kính lớn nhất của độ côn đài dao BT40 là:2c = 44.45(mm)
Khoảng cách giữa tâm các đài dao L = 117.75(mm)
Ta đi xác định khoảng cách từ tâm đài đao số 1 đến độ côn của các đài dao số 2
và đài dao số 1ó la Lạ
© 44,45 = L-—£ =117.75-—
La 2 2 = 95.525(mm)
Đề trục chính không va chạm vào các đài đao xung quanh thì phải thoả mãn điều kiện sau :
© 5" <L, => = <95525 —> Vậy thoả mãn điều kiện
Trang 10
Đề trục chính tham gia vào thay dao được chính xác thì dao cần có một vị trí xác định trên Tang chứa dao Vậy ta cần hạn chế 5 bậc tự do của đao trên Tang
Để kẹp dao lên Tang ta có thể dùng hệ thống kẹp dao của hệ thống thay dao tự động của trung tâm gia công CNC_ V20.Hệ thống kẹp dao gồm :Tay kẹp
Trang 11Hình 4 Thông số hình học của tắm định vị
Dao sẽ có khoảng cách xác đmh so với đường tâm của Tang mang dao nhờ
tâm đi vị hạn chế 1 bậc tự đo theo phương ngang và cơ cầu kẹp tu dinh tam
Qua trinh kep dao: VỊ TRÍ BAN DAU VỊ TRÍ CUỐI
Hình 5 Quy trinh kẹp dao Tính toán khe hở giữa các tay kẹp dao
Ta có thê xác định gần đúng theo công thức hình học C=N.(2r + 2h + L)
Trong đó :
C : chu vi vòng tròn từ tâm đao đến đường tâm của Tang : C = 1884 (mm) r : bán kính cô đài dao : r= ấn — 44,45 _ 45995 (mm)
h: chiều dày kẹp dao :h = 23 (mm)
Trang 12->L=T—~2r~2h= TỔ ~2,22,225~2/23= 21.3 (mm)
Kiểm tra khi tay kẹp mở
Khi thay dao tay kẹp sẽ xoay quanh điểm O;một góc œ = 5° vậy lượng mở thêm
của tay kẹp ứng với bê dây nhất là :
L¿x~ 83.tga~ 83.tg5°~ 7,26 < 27.3 (mm)
Vậy các tay kẹp không bị va chạm vào nhau trong quá trình thay dao
e.Tính tốn các thơng số hình học của Tang
-Tĩính bán kính vòng ngoài của Tang R¡:
R, = Ro — h— Rinaxa
Trong đó :
Rọ : bán kính từ tâm dao đến đường tâm Tang Rạ= 250 (mm) h: Lượng nhô ra của tâm định vị so với Tang h = 16 (mm)
2 63
Ra: bán kính lớn nhất của đài dao R.„ „= ae == 31.5 (mm)
R,= 300 — 16 — 31.5 = 252.5 (mm)
Lay R,= 250 (mm)
- Ban kinh vong trong cua Tang R>:
Đề có không gian cho tay kẹp di chuyên va lắp ghép lò xo để tạo ra lực kẹp ta cần phải xác định bán kính vòng trong của Tang R;
R;< R; - LL—L
L : khoảng cách từ chốt tay kẹp đến vòng tròn ngoài của Tang L = 16 (mm)
L¿ : Chiều dài chuôi tay kẹp Lụ= 58 (mm)
R¿< 250 —58 — 16 = 176 (mm)
Lay Rạ= 175 (mm)
Trang 13Chiều cao của đài đao h =125,4 mm
Với chiều cao của dao ta có thể lây chiều cao của Tang gân băng chiều cao của dao.Ta lay H = 120 mm
— Vay kết câu hình học của đĩa Man :
1.2.2.2 Tính toán cơ cầu Man cho Tang chứa dao
a Tính tốn các thơng số hình học của cơ cấu Man Nguyên lý hoạt động của cơ cấu Man :
Co cau Mante la co cau ding để biến chuyển động quay liên tục của đĩa O, thành chuyên động quay gián đoạn của đĩa O; Chuyên động gián đoạn của đĩa O; chính là chuyên động quay phân độ các vị trí của các đài dao tham gia vào vị trí
thay dao.Thường số rãnh trên đĩa Man là Z = 4,6,8, ,16,18,10
Với hệ thống thay dao gồm có 16 đài dao vậy ta cần tính cơ câu Man với số rãnh là : Z = 16
Với kết câu của đài Tang mang dao ta đi tính toán cơ cầu Man với bán kính của
Trang 14
Hình 6 Sơ đơ tính tốn cơ cấu Man
Điều kiện bắt buộc để chống va đập là : a + B = 180° Trong đó góc œ được xác định theo số rãnh của đĩa Man là Z.= 16 rãnh: _-Z_182 _I125° Z 16 Do đó g—Z_Z _1802 180" _ ag a5 2 Z 2 16
Khi thiết kế góc 2œ+ thực tế nhận được là tíchsố của góc 2œ đã cho trước với tỷ số truyền động i của cơ cầu Man :
207 = 2.0.1
Trang 15Khi quay góc 2œ+ sau một thời gian tr thì thời gian của cơ cầu Man t„ sau một góc 2œ có thê tính : Ta có tỷ số giữa thời gian quay của đĩa Man t„„ và thời gian không quay của nó t„ la: t m Z—2 Là _Z+2 Khi cần Man quay với tốc độ đều œ = const thì thời gian quay đúng một vòng là: T= 60 giây n Trong d6 n:s6 vong quay/phút của cần chính là số vòng quay của động cơ bước Ta có : tạ _Ð_ Z-2 T 7 2Z _ “=2 _Z-2 60 "27 2Z ñn Z-—2 30 n= — 7 (vòng/phút) .— vòng/phút
Các thông số hình học của cơ câu Man được xác định :
Trang 16Lay h = 36 (mm)
Ban kinh quy dao can :
Re = L.sina = 150.sin11,25°.= 29,26 (mm) b Tính toán động học của cơ cấu Man
Xác đmh góc w của đĩa Man khi cần quay được một góc Q@ : 4.sm Ø tgy = 1—Acos@ Re Lsi Trong đó : Aa ee ee —sinø L L Vậy Tôc độ của đĩa Man có thé viet : 2 =4V_# arct 2snø |_ Al(cosp—A) “dt dt °1_Acosp 1-2Acosp+2- sin @(cos@— sin @) oO, = —: 1—2sinacosg+sin* a Với œ = 11,25” thì: Ø.= 0,195(cosø — 0,195) o 4 1,038-0,39cos@ ˆ Gia toc cua dia Man : 1V _ 2q— 2 )smø 2" “dt? (1-2Acosp+ 2)? 2 + SI Ø.COS“ Ø.SIn Ø ø? 8,= “ (1—2sinzcosø+sin? ø} Khi bắt đầu và kết thúc thì ọ = 72 - œ : œạ= 0 + sina.cos a@ @ =to’ tga
4 (1-2sinasina +sin? a)?
Trang 172 2 2 cose =, |[ 471) 42-4 *! 06113 4Â 4Â —>0 = 52,3160” Vận tốc góc lớn nhất khi ọ = 0° sin 2.0 oO, = (rad/s) l-sinø
Vậy khi cần Man quay đều với vận tốc góc œ thì đĩa Man sẽ quay không đều với vận tốc góc œa và có gia tốc là €4,va cd van toc lớn nhất khi ọ = 0° và gia tốc lớn nhất khi ọ = 52,3169° khi dé w = 9,95° Với thời gian thay dao hệ thông là : 3/7 (s) Trong đó : - T=3 @) l thời gian thay dao nhanh nhất của hệ thống khi dao cần thay ở gần vị trí thay dao nhất - —T=7@) B thời gian thay dao lâu nhất của hệ thông khi dao cần thay ở xa vị trí thay dao nhất Thời gian thay dao của hệ thống gồm : T= Tụ + Tự, + Tị + Tựẽ 3 (S)
Tg = l (s) thời gian hành trình xylanh vào thay dụng cụ
Tự = 0,5 (s) thời gian truyền tín hiệu
Tire = 1 (s) thoi gian hanh trình trục chính vào thay dụng cụ
Trang 194 (rad/s } 3 xl1,25 L £2 (rad/s} ựụự - 36.24 Los —— 431,03 | | | 11,257! }959 ~9.50° -1125° iY | -3103L — —¬ -3624| _—_—_—
Hình 7 Biêu đồ sự phụ thuộc vận tóc góc và gia tốc góc của đĩa man vào góc t c Tính toán động lực học của cơ cấu Man
Khối lượng của Tang chứa dụng cụ :
Gr= Gpt+16.Gx+16.Gp+G
Trong đó:
Gạ: khối lượng của đĩa man là : 39 (kg)
Gx: khéi lượng của cơ câu Kep dao :Gx= 2.Gr+c
Gg= 2.0,35 + 0,1 = 0,8 (kg)
Gp: khéi lượng của một đài dao : 7 (kg)
G : khối lượng của các chi tiét phụ lẫy = 10 (kg) Gr= 39 + 16.0,8 + 16.7 + 10 = 173,8 (Kg) Xét các lực tác dụng lên đĩa Man trong quá trình làm việc Vậy trọng lượng của Tang chứa dụng cụ là :
Trang 20ie "On \e ; @ = const Hình 8 So dé tinh động lực học cơ cau Man So đồ phân bố lực trên cơ cầu Man Trong đó :
Pạ : Lực do cần khi quay tác dụng lên rãnh của đĩa Man
P : Lực masát tạ ỗ côn do trọng lượng của Tang tạo ra
Pus= Pr.f = 1704.9.0,02 = 34.098 N
f = 0,02 Hệ số ma sát của ô đũa côn đỡ chặn P: Lực của cần
R„: Bán kính trung bình của ỗ côn = 95 mm
Phương trình cân bằng momen với đĩa Man ứng với lúc đĩa Man có gia tốc lớn nhất :
Trang 21J : Mômen quan tinh do khối lượng của một dụng cụ với đương tâm của
Tang
J= 1¿„ + d”.Gạ„ = 8,1.10” + 300.8 = 728.1.10” (kg.mm”) =728,1.10° (kg.m’ )
ø : gia tốc trọng trường = 9,81 m/s”
d : khoảng cách từ tâm dụng cụ đến tâm của Tang chứa dao là 300 mm
uc 36,24 rad/s” gia tốc góc lớn nhật của đĩa Man khi o = 52,3169° E= VL — 2.L.r.cosœ+rˆ =134.1 (mm) —> Pạ= 186,2 (N) Vậy lực tác dụng lớn nhất lên cần gạt trong quá trình thay dao là: P, = Pạ = 186,2 (N) Mômen tác lên trục của cần gạt : M = P,.r = 186,2.29,26 = 5448,2 (Nmm) Công suất lớn nhất trén can : — Mu 5448,2.119,3 _ = =0,068 (kW) = 68 W 9,55.10° 9,55.105 KW)
d Tính toán và lựa chọn động cơ
Công suất động cơ được xác định theo cơng suất của cần
_ÄĐ _ w = 69,4(W) (Chọn động cơ có công suất 70 W)
?} `
ác
Số vòng quay của động cơ nạc= 119,3 vòng/phút
1.2.2.3 Tính toán và lựa chọn ỗ lăn
Với kết cầu của hệ thống thay dao ta dùng một ô lăn dạng ô bi đỡ một dãy và
Trang 22với lực dọc trục nên ta chỉ tính toán cho 6 côn còn ỗ bi ta lây theo kích thước của 6 ĐWằ QE \ ⁄⁄ c—®% 9ý Àj9 m==b
Hình 9 Sơ đồ bô trí ỗ lăn trên hệ thong thay dao
a Lua chọn loại ổ lăn :
Với kết câu của cơ câu chứa dao ta thay 6 lin chi phải ch tác dụng của lực dọc
trục,còn lực hướng khá nhỏ nên ta có thé bd qua Vay ta dung ô đũa côn đỡ chặn
b Chọn sơ bộ kích thước ổ :
Với kết câu của Tang chứa dao ta lựa chọn ỗ đũa côn cỡ đặc biệt nhẹ 2007114 (
theo GOST 333-71 ) với các thông sô : đường kính trong d;= 75 mm ; đường kính ngoài D = 115 mm, kha nang tai dOng C = 120 kN , kha nang tai tinh C,= 108,8 kN
c Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ :
ỗ chỉ chịu tác dụng của trọng lượng của Tang và dụng cụ được gá đặt trên Tang
Trang 23lớn nhất là œ = 3,5 rad/s,số vòng quay n = 8,6 vòng/phút,với mỗi lần hoạt động Tang chỉ quay 1 đến 2 vòng , nên ta chỉ kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh cho ô ⁄ | m Hình 10 Sơ đồ phân bồ lực Sơ đồ bố trí lực trên 6 Trong đó : G = 1898 N : trong luong cua Tang Fg : phan lực tại 6 Ta kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ô theo điều kiện sau : Qrs C, Voi Qr : Tai trong tinh dugc tinh theo công thức : Qr= X,.F:+ Yo.F,
Trang 24Ta hra chon 6 bi đỡ một dãy loại 115 (theo GOST 8338-75) với các thông số của
oO»
d=75 mm, D= 115 mm, B= 20 mm, C = 30,4 kN, C, = 24,6 KN
1.2.2.4 Tinh toan truc d0' Tang
Đường kính trục đỡ Tang được lấy theo đường kính trong của ô lăn va bang : D=75mm
Ta đi kiếm nghiệm độ bên của trục :
Trục đỡ Tang chỉ chịu tác dụng của lực dọc trục do khối lượng của Tang và
dụng cụ là Pr = 1862(N) Vậy ta chỉ đi kiêm nghiệm độ bên kéo của trục | SSN Py
Hình 11 Sơ đồ bố trí lực trên trục đỡ Tang
Trang 253
g, ~ 1862.10" _ 9.935 < 280 Mpa ° 53/23
Vậy trục thoả mãn điều kiện bên
Biến dạng dài của trục AI được tính theo công thức :
-3
Ay— P-L _ 1862.10°.12/8 “Thai ^ 2,2.10”em = 2,2.10'mm
Trong đó:
L =128 mm: chiều dài trục
E= 2.10 kN/cm” : môđun đàn hồi của thép
1.2.3 Tính toán hệ thống dẫn động cho co’ cau thay dao Tính toán trục dẫn hướng
Đề dẫn hướng cho Tang chứa dụng cụ thực hiện quá trình thay dao, ta dùng hai
trục lắp trên thân đơ để dẫn hướng Sơ đồ bồ trí 2 trục dẫn hướng trên hệ thống
Trang 26
Hình 12 Sơ đô bố trí trục dân hướng trên hệ thống thay dao Sơ đồ bồ trí trục dẫn hướng trên hệ thông thay dao
Với hệ thống thay dao đòi hỏi độ chính xác cao, trục dùng dé dẫn hướng Tang chứa đao tiến vào trục chính của máy đề thay đao thông qua các bạc Vậy ta có thể
col trục chỉ chịu tác dụng của trọng lượng của Tang chứa dụng cụ, Động cơ dé
truyền chuyên động quay phân độ Tang và thân đỡ Tang Ta chọn vật liệu của trục la C45
Đường kính trục dẫn hướng được tính theo hai chỉ tiêu là độ bên uốn vào độ võng lớn nhất cho phép Đầu vào là khối lượng của hệ thông tang chứa dụng cụ, và
khoảng các giữa hai gô ô có định được lấy gan bằng hành trình dịch chuyên của
tang
Đầu vào:
Trang 27+ Vật liệu thép C45 với các thông số như sau: úy=600(MPa),ứng suất xoắn cho
phép [7]=12 + 20(MPa)
+ Chiều dài truot: Lig= 130 mm
Tính đường kính trục dựa trên độ bên uốn Kết quả tính toán trong trường hợp
Trang 28PHAN 2 XAY DUNG SO DO KHOI THUAT TOAN TRA DAO/ LAY
DAO 2.1.Khái niệm sơ đồ khối thuật toán :
Phương pháp dùng sơ đồ khối mơ tả thuật tốn là đùng theo sơ đồ trên mặt
các bước của thuật toán.Sơ đồ khối có ưu điểm là rất trực quan ,dễ bao quát Đê mô tả thuật tốn băng sơ đơ khôi ta cần dựa vào các nút sau đây : Vt -VWf thao tác: Biểu diễn băng hình chữ nhật,
SG: _ liêu khiển: Được biêu diễn băng hình thoi trong đó ghỉ điều kiện căn kiêm tra trong quả trinh tinh toan
sả Ni khởi đâu , tết thúc: Thường được biêu điện băng hình tròn thê hiện sự bất đầu hay kết thúc quả trinh
Trang 29Hoạt động của thuật toán theo lưu đồ được bắt đầu từ nút đầu tiên.Sau khi thực hiện các
thao tác hoặc kiểm tra điều kiện ở mỗi nút thì bộ xử lý sẽ theo một cung đề đến nút
Trang 30$1 _ | IO1 CPU q1 Yi 2 | | 10.2 Q2 Y +3 | 10.3 Q3 Ki - ale 10.4 Q4 K¿ Sy | 1 | 10.5 J.2 Ọ5 35 K S3 Số| | 10.6 Q6 Ia S71) | 10.71 37.21 | 10.72 S75) | 10.73 57.4 | | 10.74 a | | | | $8.1 — 58.16 ee 10.81 — 10.816 | | - 24V + | \- 24\ = | + | 1 | L Bảng biến Tên biên | Y nghĩa Giá trị ban đầu 10.1 Sensor cữ hành trình bên trai dai dao 1 10.2 Sensor cit hanh trình bên phải dai dao 0
10.3 Sensor nhan biét qua dam bén trên 1
10.4 Sensor nhận biết quả đâm bên dưới 0
10.5 Sensor dém truc chinh di gan dén diém T sé tra tin 0
hiệu vê
10.6 Sensor định hướng trục chính 0
Trang 31
10.71-10.74 | Sensor xác định quãng đường ngắn nhật
10.81-10.816 | Sensor xac định vi tri dao 1
T1 Timer đêm thời gian định hướng trục chính Gia tri dém 5(s) T2 Timer đêm thời gian di chuyên đài dao A—>B Gia trị đêm 5(s) T3 Timer đêm thời gian quay chọn đài dao của đâì Giá trị dao dém 10(s)
Ty Timer dém thoi gian di chuyén cua truc chinh
R, Giá trị đêm mà IO.5 trả về sẽ ghi vào Rx
Y,, Y> 2 cuộn hút để điêu khiên van đảo chiêu
K,,K> Động cơ quay đài dao thuận ,nghịch
Ks Động cơ quay trục chính
Ky Động co quay dan hướng trục chính (2)
C5 Count sẽ đêm khí nhận được tín hiệu từ I0.5
1, ] Dao cân được lây, dao ở vị trí cân thay dao
Trang 35
Quy ước:
Dao được đánh số từ 1 12 theo chiều kim đồng hồ
O dao hướng với trục chính trên mặt phẳng thay dao,fạo với vi trí T thành một đường
thang 6 vi trié dao thir I (Tx)
Con dao(hốc dao cần lấy 6 vi tri 6 dao tht J (Ty )
C: a ki hiéu cua viée quay daidao ngugc chiéu kim đồng hồ từ Ty-> Txtrong sơ đồ khối
thuật toán của bài toán tối ưu
D: B kí hiệu của việc quay đài dao cùng chiều kim đồng hồ từ Ty-> Txtrong sơ đồ khối thuật toán của bài toán tối ưu
Trang 40380V + › Ũ—— 220V ~ E› Hình 16: Sơ đồ điện của đài dao 2.Sơ đồ khí nén Nguyên lý hoạt động:
Khi đóng công tắc S¡ cuộn dây Y¡ được cấp điện, các tiếp điểm thường mở
Y¡ đóng để duy trì dòng điện cho cuộn dây Y¡ Lúc này dưới tác dụng của lực
từ do cuộn dây sinh ra, con trượt của van điều khiển 3/5 bị kéo sang trái Khí
nén được đưa vào buồng bên phải của xi lanh sinh lực đây pittong sang trái (đài dao được đưa đến điểm thay dao) Ở cuối hành trình cán pittong chạm vào