THIẾT kế máy PHAY ĐỨNG CNC 5 TRỤC

2021-2022 THIẾT KẾ MÁY PHAY ĐỨNG CNC TRỤC VÕ ANH KHOA 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 MÁY PHAY ĐỨNG CNC TRỤC (TẬP THUYẾT MINH) Người hướng dẫn Sinh viên thực Mã sinh viên Lớp niên khóa : GVC Ths Ngô Tấn Thống : Võ Anh Khoa : 1811504110122 : 18C1 Đà nẵng, tháng 06 năm 2022 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 MÁY PHAY ĐỨNG CNC TRỤC (TẬP THUYẾT MINH) Người hướng dẫn Sinh viên thực Mã sinh viên Lớp niên khóa : GVC Ths Ngô Tấn Thống : Võ Anh Khoa : 1811504110122 : 18C1 Đà nẵng, tháng 06 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Võ Anh Khoa Lớp: 18C1 Msv: 1811504110122 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính toán thiết kế máy phay đứng CNC trục Người hướng dẫn: Ngô Tấn Thống Học hàm/học vị: Thạc Sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: (điểm tối đa 1đ) Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 1đ) Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 2đ) IV Đánh giá: Điểm đánh giá: …… /10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 24 tháng 02 năm 2022 Người hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Võ Anh Khoa Msv: 1811504110122 Lớp: 18C1 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy phay đứng CNC trục Người hướng dẫn: Ngô Tấn Thống II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Học hàm/học vị: Thạc Sĩ Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… TT Các tiêu chí đánh giá Điểm Điểm tối đa đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải nhiệm vụ đồ án giao 8,0 1a - Tính cấp thiết, tính (nội dung ĐATN có phần so với ĐATN trước đây); - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; 1,0 - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu; 1b - Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá; 3,0 - Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra; 1c - Chất lượng sản phẩm ĐATN nội dung báo cáo, vẽ, chương trình, mơ hình, hệ thống,…; 3,0 - Có kỹ sử dụng phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu (thể qua kết tính tốn phần 1d mềm); 1,0 - Có kỹ sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể qua tài liệu tham khảo) Kỹ trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2,0 2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0 2b - Hình thức trình bày 1,0 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến số lẻ thập phân) - Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: - Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng 06 năm 2022 Người phản biện TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Ths Ngô Tấn Thống Sinh viên thực hiện: Võ Anh Khoa Mã SV: 1811504110122 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy phay đứng CNC trục Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thước bàn làm việc(mm): 500 - Hành trình di chuyển trục X (mm): 800 mm - Hành trình di chuyển trục Y (mm): 1050mm - Hành trình di chuyển trục Z (mm): 600mm - Số vịng quay động n (v/ph): + Phay thô: n = 8000 v/ph + Phay bán tinh: n = 10000 v/ph + Phay tinh: n = 15000 v/ph - Số lượng ổ chứa dụng cụ cắt: 32(có thể nâng cấp đến 64 ổ) - Công suất chung máy(kW): P = 11kW Nội dung đồ án: - Giới thiệu chung máy phay đứng CNC - Phân tích lựa chọn phương án thiết kế máy - Tính tốn động học, động lực học máy - Tính chọn động truyền động máy - Phân tích sơ đồ mạch điều khiển máy - Kiểm nghiệm độ bền an tồn cho trục vít me - Qui định vận hành, bảo trì máy Các sản phẩm dự kiến - Bản vẽ tổng thể chi tiết (A0) - Bản vẽ tách phận (A0) - Bản vẽ chi tiết trục vít me (A0) - Bản vẽ lồng phơi chi tiết trục vít me (A0) - Bản vẽ sơ đồ ngun cơng gia cơng trục vít me (A0) - Bản vẽ sơ đồ đồ gá dùng gia cơng trục vít me(A0) Ngày giao đồ án: 25/02/2022 Ngày nộp đồ án: 10/06/2022 Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày tháng 06 năm 2022 Người hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Võ Anh Khoa Mã sinh viên: 1811504110122 Lớp: 18C1 Họ tên người hướng dẫn: GVC Ths Ngô Tấn Thống Đề tài Tên đề tài: Thiết kế mô máy phay đứng CNC trục Thời gian thực hiện: Từ ngày: 24/02/2022 Đến ngày:24/06/2022 Mục tiêu  Thiết kế mơ q trình gia cơng chi tiết cấu thành máy phay  Mơ hình máy phay tỉ lệ 1:5  Ứng dụng phần mềm PTC creo, Mastercam, Autodesk Fusion 360 để thiết kế mơ Nội dung  Tham khảo số liệu thực tế  Tính tốn số liệu điểm chịu lực công suất máy  Chọn quy trình gia cơng chế tạo phù hợp  Vẽ chi tiết cấu thành cụm máy  Làm thuyết minh đề tài  Thiết kế mô hoạt động máy phần mềm Catia  Tạo giữ liệu gia công chi tiết cụm máy phận có máy  Lập trình mơ gia cơng Catia, thiết lập chương trình PLC điều khiển máy sau hồn thành gia cơng Kết dự kiến đạt Làm thuyết minh đề tài:  Chương 1: Tham khảo máy có thực tế thông số kỹ thuật đặc điểm Lịch sử hình thành Lý chọn đề tài  Chương 2: Tính tốn thơng số chế độ cắt vật liệu  Chương 3: Tính tốn kiểm nghiệm độ bền phận cấu thành máy  Chương 4: Tính tốn phần điện dung dịch trơn nguội dùng để vận hành máy  Chương 5: Dùng phần mềm Catia/fusion 360 thiết kế hoàn chỉnh chi tiết có máy  Chương 6: Thiết kế sơ đồ cho mạch điều khiển  Chương 7: Xuất vẽ lắp mô hoạt động máy  Chương 8: Lập trình chương trình cho mạch điều khiển vận hành máy máy tính  Chương 9: Xác định quy trình cơng nghệ phận có máy  Chương 10: Các quy tắc bảo trì, bảo dưỡng, an tồn sử dụng máy Tiến độ thực TT Thời gian Nội dung công việc Tuần 25/02-03/03 Chương I: Giới thiệu chung Tuần 03/03-10/03 Chương II: Máy phay CNC Tuần 3-4 10/03-24/03 Chương III: Thiết kế truyền động Tuần 5-6 24/03-07/04 Chương IV: Tính chọn động Kết dự kiến đạt Tìm hiểu tài liệu dựa nguồn có sẵn, xây dựng lên bố cục lịch sử hình thành phát triển, tiềm ứng dụng máy CNC Nắm rõ hiểu biết máy CNC từ trình bày sở lí thuyết máy CNC cho ngun cơng phay Dựa vào kiến thức học được, tiến hành chắt lọc công thức, bảng biểu tài liệu khí chuyên ngành để thiết kế truyền động cho máy Nắm nguyên lý hoạt động động bước(step) động có điều khiển (servo) từ lựa chọn động phù hợp cho máy Tuần 07/04-14/04 Chương V: Tính tốn thiết kế truyền động Dựa vào lựa chọn số liệu tính tốn được, tiến hành tính tốn phận máy khớp nối ổ lăn Nắm vững ngun lý hoạt động bàn xoay tính tốn thông số Tuần 8-9 14/04-28/04 Chương VI: Tính tốn thiết kế bàn xoay Tuần 10 28/04-05/05 Chương VII: Thiết kế mạch điều khiển Tuần 11-13 05/05-26/05 Chương VIII: Quy tắc bảo trì, bảo quản máy Tuần 14-16 26/05-16/06 Chỉnh sửa in ấn vẽ 10 16/06-20/06 Lắp ráp chạy thử mơ hình để mơ máy Biết lập trình mạch điện tử, thiết kế sơ đồ mạch để điều khiển động Hiểu vận dụng quy tắc bảo trì, bảo quản để đảm bảo an toàn cho thân tuổi thọ làm việc máy Có thể đọc hiểu rõ vẽ, nắm yêu cầu kỹ thuật khung tên, quy định trình bày vẽ Xuất vẽ thành định dạng “PDF” tiến hành gửi tài liệu cho đơn vị in ấn để in Có thể điều khiển, lập trình mơ hình máy thực tế để gia cơng chi tiết đơn giản từ làm hiểu rõ cách máy vận hành Đà Nẵng, ngày 20 tháng 06 năm 2022 BỘ MÔN DUYỆT NGƯỜI HƯỚNG DẪN SINH VIÊN Võ Anh Khoa TÓM TẮT Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY PHAY ĐỨNG CNC TRỤC Sinh viên thực hiện: Võ Anh Khoa Msv: 1811504110222 Lớp: 18C1 Máy phay đứng máy công cụ sử dụng phổ biển nay, với nhiều tính thuận tiện cho q trình gia cơng khí phay phá thô, phay bán tinh, phay tinh… Máy phay trở thành công cụ thiếu ngành cơng nghiệp nặng nói chung khí chế tạo nói riêng Vì việc chọn vật liệu phương pháp tính để kết cấu kim loại đảm bảo đủ bền làm việc đạt tiêu kinh tế điều quan trọng Trong năm gần vấn đề thiết kế tối ưu máy phay CNC với khả làm việc tự động thông qua giao tiếp động mạch điều khiển có vai trị ý nghĩa quan trọng, nhằm mục đích nâng cao suất gia cơng chi tiết đảm bảo chi phí vật liệu nhỏ nhất, tiết kiệm thời gian giảm tải khối lượng công việc cho người lao động, không cho phép giảm giá thành sản phẩm mà tăng độ xác lên mức tối đa sát với số liệu có thiết kế Với yêu cầu vậy, việc tính tốn kết cấu lựa chọn theo lý thuyết tối ưu cần thiết Vậy nên với hướng dẫn tận tình thầy mơn dựa theo kiến thức tích lũy học trường học Đã đưa việc tính tốn thiết kế máy phay đứng CNC trục lý thuyết kết hợp thiết kế kiểm tra phần mềm mô Solidworks, AutoCad Sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế 3D Autocad để thể vẽ 2D Q trình tính tốn thiết kế trình bày phần báo cáo thuyết minh mong quý thầy cô quý đọc giả xem xét Tác giả Võ Anh Khoa i Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục VII.6.9.Điều kiện kỹ thuật đồ gá - Từ sai số gá đặt cho phép đồ gá [đg] = 0,043 (mm) dựa vào u cầu kỹ thuật ngun cơng thực yêu cầu kỹ thuật đồ gá xác định sau: Độ song song tâm khối V đáy đồ gá không 46mm 100mm chiều dài Độ lệch đường tâm khối V khơng q 0,02mm Độ khơng vng góc tâm khối V với mặt đáy đồ gá không 0,04mm/100mm Bề mặt định vị khối V nhiệt luyện đạt 53- 55 HRC SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 107 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục CHƯƠNG VIII.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VIII.1 Xác định nhiệm vụ cần làm  Vẽ biểu đồ xác định quy cách giao tiếp cho mạch  Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển công suất  Thiết kế chế tạo mạch điều khiển trung tâm pc MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRUNG ®i Ịu k h i Ón t r u n g t âm TM M MạMch c h c cụng ô n g suất su Êt Động ®c Động ®c Động ®c Công tc hnh c ô n g t ắc h n h t r ×n h trình Sơ đồ khối biểu diễn quy cách giao tiếp cho mạch VIII.2.Chức khối VIII.2.1.Khối pc Là giao diện người máy.Khối có nhiệm vụ sau - Soạn thảo chương trình gia cơng, quản lý xuất nhập chương trình gia cơng dạng file text - Truyền lệnh gia cơng xuống máy CNC, nhậ tín hiệu phản hồi hiển thị chúng hình ảnh - Mơ q trình thực gia cơng hình ảnh VIII.2.2.Khối điều khiển trung tâm Sử dụng vi điều khiển dspic 30f4011 Khối có nhiệm vụ sau - Nhận lệnh từ máy tính SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 108 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục - Thực chương trình nội suy tuyến tính, nội suy đường trịn - Cấp tín hiệu điều khiển, nhận tín hiệu từ khối mạch công suất - Thực chương trình để máy CNC phân biệt mã lênh gcode từ máy tính truyền xuống VIII.2.3.Khối mạch cơng suất - Nhận tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển trung tâm để điều khiển ba động - Nhận tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển trung tâm để điều khiển đầu cắt đóng mở - Nhận tín hiệu từ cơng tắc hành trình đưa tín hiệu cho khối điều khiển trung tâm xử lý Sơ đồ khối mạch công suất: Công tắc hành Dừng máy khẩn Bật tắt động trình cấp trục Cổng giao tiếp Khối đệm Tạo xung lôgic với mạch điều tín hiệu điều khiển khiển trung tâm cuộn dây Động Khối khuếch đại cơng suất Hình VIII.1 Sơ đồ khối mạch công suất VIII.2.4.Khối nguồn VIII.2.4.1.Khối nguồn 5V Để mạch hoạt động được, ta cần có nguồn cung cấp 5V ổn định Và hầu hết mạch lơgíc số xử lý cần nguồn cung cấp 5V Nhưng thường ta có sẵn nguồn có mức điện áp khoảng 9VDC đến 24VDC Vì để tạo nguồn cung cấp 5V, ta dùng IC ( Integrated Circuit ) ổn áp LM7805 Sơ đồ mạch thiết kế sau: Hình VIII.2 Khối nguồn 5V SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 109 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục Dùng 7805 cách đơn giản dễ thực hiện, ta việc nối đầu dương nguồn áp thay đổi (bất kỳ từ 9VDC đến 24VDC) đến chân đầu vào (chân ký hiệu chữ I hay số 1) Nối đầu âm tới chân chung (ký hiệu chữ C hay số 2) sau mở nguồn, ta có nguồn áp 5V chân O (hay số 3) Đôi đầu dây cấp nguồn bị nhiễu, để san phẳng nhiễu có đầu 5V tốt hơn, ta mắc thêm tụ điện song song đầu vào đầu 7805 Ta sử dụng tụ điện 1000uF 50V mắc đầu vào 10uF 25V đầu Vì nguồn đầu vào dùng chung với nguồn công suất 24VDC, nguồn đầu 5VDC, dòng định mức 1A, ta có cơng xuất tiêu tán 7805 là: Ptt = (Vin - Vout).I = (24 - 5).1 = 19(W) Với công suất tiêu tán này, hoạt động lâu 7805 sinh nhiệt lớn, ta cần giảm công suất tiêu tán 7805 cách mắc thêm đầu vào 7805 nối tiếp điên trở Ta sử dụng điện trở 4,7ôm Công suất điện trở: Pdt = I2.R = 12.4,7 = 4,7(W) Vậy ta sử dụng điện trở 4,7R5W Khi điện áp rơi điện trở : Vdt = I.R = 1.4,7 = 4,7(V) Khi cơng suất tiêu tán 7805 còn: P’tt = ( Vin - Vdt - Vout ).I = (24 - 4,7 - ).1 = 14,3(W) Trong mạch thi cơng ta chọn loại UA7805, có dịng định mức 1A ( loại IC ổn áp loại chân Ground nằm giữa, áp 5V±5%, dòng tải 1A) Linh kiện thay thế: UA7805C, UA7805CKC, UA7805CU, A7805UC (sổ tay tra cứu [ECG master replacement guide_2002 Edition] số hiệu linh kiện thay ECG960) VIII.2.4.2.Khối nguồn 12V Vì khối cơng suất làm việc với dòng điện lớn linh kiện khối sinh nhiệt lớn cần phải gắn tản nhiệt quạt gió, để đóng mở relay bật tắt động đầu cắt nên ta cần tạo khối nguồn 12VDC Để đơn giản ta sử dụng IC LM7812, sơ đồ mạch chức chân tương tự LM7805 Hình VIII.3 Khối nguồn 12V Trong trình sử dụng, dễ mắc phải sai phạm đấu ngược nguồn đầu vào (âm nguồn đấu vào đầu dương ngược lại) Vì để đảm bảo an toàn cho mạch linh kiện, đầu vào 7805 7812 ta mắc thêm Diode để chống dòng ngược VIII.2.4.3.Khối nguồn 24V Nguồn cung cấp nguồn có sẵn 24VDC10A Ta có sơ đồ nguyên lý mạch nguồn cho mạch công suất: SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 110 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục Hình VIII.4 Khối nguồn 24V VIII.2.5.Khối giao tiếp máy tính mạch điều khiển trung tâm Trong trình thiết kế, chúng em đưa phương án điều khiển sử dụng phần mềm chuyện dụng KCam4 Mach3 sử dụng chương trình tự viết Phần mềm KCam4 Mach3 điều khiển trực tiếp trục động thông qua mạch cơng suất Các tín hiệu điều khiển đưa qua cổng LPT Chương trình tự viết nạp sẵn vào vi điều khiển dsPIC, thông qua mạch điều khiển trung tâm đưa tín hiệu điều khiển xuống mach cơng suất để điều khiển động Để đơn giản trình sử dụng thiết kế, ta sử dụng ln cổng LPT để kết nối mạch điều khiển trung tâm mạch cơng suất VIII.2.6.Khối đệm tín hiệu Tín hiệu qua lại mạch điều khiển mạch công suất bị hao tổn đường truyền Và để bảo vệ máy tính vi điều khiển tránh dịng ngược từ khối cơng suất chạy về, gây cháy nổ hỏng hóc Chúng ta sử dụng thêm đệm Bộ đệm mà ta sử dụng IC 74ls245 Để tránh nhiễu cho IC ta mắc thêm tụ lọc nhiễu 100nF đầu vào Vcc IC Tụ đặt gần sát chân IC 74ls245 board mạch Ngồi ra, sử dụng đệm IC 74lc244 Hình VIII.5 Độ đếm tín hiệu SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngơ Tấn Thống 111 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục VIII.2.7.Khối bật tắt đầu cắt Động đầu cắt ta sử dụng loại động sử dụng nguồn 220VAC, để bật tắt đầu cắt ta sử dụng relay Để đóng mở relay ta sử dụng mosfet irfz44n, mosfet giới thiệu kỹ khối cơng suất Hình VIII.6 Khối bật tắt đầu cắt VIII.2.8.Khối công suất Khối có tác dụng nhận tín hiệu điều khiển từ máy tính (bao gồm: xung clock, chiều, tín hiệu cho phép) tạo nên xung lơgíc để điều khiển động cơ, tín hiệu đưa qua mosfet để tăng công suất điều khiển Khối bao gồm IC L297 nhiệm vụ nhận tín hiệu điều khiển đưa tín hiệu điều khiển lơgíc Các tín hiệu điều khiển đưa qua cổng AND IC 74hc08 để đóng mở mosfet irfz44n điêu khiển động Hình VIII.7 Khối công suất SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 112 10k R24 R23 R22 +5V GND CW3 CLK3 ENAB3 18 17 16 15 14 13 12 11 100n C20 INT Limit3 GND J9 XLimit CW2 Limit2 J10 YLimit VCC +5V VCC XCLK XCW XENAB YCLK YCW YENAB GND J11 ZLimit +5V U3 +24V X1 X2 X3 X4 GND INH1 INH2 C23 100n DIR G J5 CON2 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 CON6 ZCLK ZCW ZENAB Limit1 Limit2 Limit3 CAT GND INT GND C21 GND J2 XA XB XC XD GND C2 10u 3k3 R1 +12V L297 100n 18 17 16 15 14 13 12 11 100n C24 74LS21 GND 14 13 100n C5 GND U11A +5V VCC 74LS245 19 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 U10 +5V VCC J4 CON2 HOME VREF CTL CW/CWW SENSE1 CLOCK SENSE2 HALF A RESET B ENABLE C SYNC D R4 R J3 CON2 15 11 20 10 17 18 19 3.3n CLK3 CW3 ENAB3 XLimit YLimit ZLimit DAUCAT +12V XENAB SYNC XCW XCLK C6 +5V VCC U2 LM7812C/TO220 IN OUT C1 1000u GND +24V nguon RESISTOR VAR CLK2 Limit1 DIODE R5 ENAB2 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 +5V 74LS245 C9 100n +5V VCC 1000u C29 D18 DIODE CLK1 DAUCAT CW1 STOP ENAB1 VCC DIR G A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 U9 GND 19 +5V C22 100n CLK1 CW1 ENAB1 CLK2 CW2 ENAB2 VCC VCC 14 15 16 17 18 19 20 21 22 10 23 11 24 12 25 13 GND SW2 CONNECTOR DB25 P1 NGUON CS J7 NGUON IC 20 VCC GND 10 GND 10k R25 13 12 10 U12B GND J14 BAO DONG 74HC08 11 U12D IRFZ44N/TO CAT GND +5V 74HC08 X1 R8 0.5R5W OUT Q1 Q3 GND Q13 12 13 10 LED D3 74LS21 RELAY D7 D6 J12 GND U11B +5V VCC +12V Q4 Q2 D4 C4 10u R2 560 D5 +5V VCC R9 0,5R5W IRFZ44N/TO X4 IRFZ44N/TO X3 IRFZ44N/TO X2 IRFZ44N/TO IN U1LM7805C/TO U12C 74HC08 GND VCC GND 74HC08 C3 1000u U12A C26 +5V VCC GND +5V VCC DAUCAT +5V 100n GND +5V 10K R7 10K 4.7R3W R3 R6 VCC C8 220p nguon VCC congtaccat XD XC GND C7 220p J13 XB XA +5V VCC LED D2 GND 2 1 ZENAB SYNC ZCW ZCLK 15 11 20 10 17 18 19 3.3n GND C16 YENAB SYNC YCW YCLK RESISTOR VAR R11 RESISTOR VAR R17 STOP C17 100n +5V VCC C15 C12 100n +5V VCC GND 15 11 20 10 17 18 19 3.3n GND C11 Z1 Z2 Z3 Z4 GND +24V L297 INH1 INH2 CW/CWW SENSE1 CLOCK SENSE2 HALF A RESET B ENABLE C SYNC D U7 14 13 CON6 YA YB YC YD GND ZA ZB ZC ZD GND CON6 J6 14 13 100n C10 J8 INH1 INH2 100n GND +5V VCC +24V Y1 Y2 Y3 Y4 L297 HOME VREF CTL R16 R HOME VREF CTL +5V CW/CWW SENSE1 CLOCK SENSE2 HALF A RESET B ENABLE C SYNC D U5 R10 R VCC 12 Vcc D17 12 Vcc 16 OSC 14 14 GND 2 14 20 VCC GND 10 14 14 GND SW1 14 16 OSC OSC 12 Vcc ZB ZA ZD ZC GND C18 220p YB YA YD YC 13 12 10 U14A GND +5V 74HC08 11 U14D 74HC08 Z1 Q9 Q11 Q12 Q10 D12 R21 0,5R5W IRFZ44N/TO Z4 IRFZ44N/TO Z3 Y4 Q7 D15 D14 D13 Q8 Q6 D8 R15 0,5R5W IRFZ44N/TO IRFZ44N/TO Z2 Y3 IRFZ44N/TO R20 0.5R5W 74HC08 11 U13D 74HC08 Q5 IRFZ44N/TO Y2 IRFZ44N/TO U13C R14 0.5R5W Y1 IRFZ44N/TO U14C 74HC08 U14B 74HC08 GND VCC GND +5V 10K +5V VCC GND +5V VCC C28 100n GND +5V VCC GND VCC R19 10K 13 12 10 +5V 74HC08 U13B 74HC08 100nU13A C27 10K R13 10K VCC GND +5V VCC GND +5V VCC C14 220p R18 C19 220p GND C13 220p R12 14 14 16 GND 14 14 14 14 7 14 GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 14 SVTH: Võ Anh Khoa J1 D11 D10 D9 ZLimit YLimit XLimit Hình VIII.8 Sơ đồ nguyên lý 113 Date: Size A2 Title Thursday , April 02, 2009 Document Number Sheet of Rev Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục VIII.3.Sơ đồ nguyên lý mạch công suất Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục CHƯƠNG IX.QUY TẮC BẢO TRÌ, BẢO QUẢN MÁY IX.1.Lợi ích hoạt động bảo dưỡng máy phay CNC • Việc bảo dưỡng máy phay CNC mang đến nhiều lợi ích sau: • Tăng khả gia cơng máy thiết bị • Giảm thời gian khơng chạy máy • Giảm chi phí sản xuất giảm lỗi kỹ thuật • Nâng cao suất • Tăng độ tin cậy khả bảo trì • Giảm chi phí bảo trì, sửa chữa • Tăng độ an tồn vận hành máy Hình IX.1 Quy trình đo đạc bảo trì máy IX.2.Quy trình bảo dưỡng máy phay phần điện – điện tử phần khí máy phay CNC Trước tiến hành bảo dưỡng, kiểm tra tổng thể khả làm việc máy Nhằm đánh giá tình trạng máy, đưa phương án bảo dưỡng tối ưu IX.2.1.Phần điện – điện tử Kiểm tra hoạt động phần điều khiển Vệ sinh toàn thiết bị điện, main mạch điện tử, thiết bị ngoại vi SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 114 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục Thống kê thiết bị cần bảo dưỡng, thay dự đoán kinh phí thay linh kiện cần thiết Bảo dưỡng hệ thống điện, mối nối, cáp kết nối, tín hiệu ngoại vi (cơng tắc hành trình, cảm biến hành trình,…) Kiểm tra, bảo dưỡng main CPU Kiểm tra, sửa chữa thay thiết bị, linh kiện điện tử bị hỏng hoạt động không ổn định IX.2.2.Phần khí Kiểm tra hoạt động cấu khí chất lượng đầu sản phẩm máy Từ đánh giá tình trạng máy đưa phương án bảo dưỡng Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng cấu chấp hành máy (tra dầu mỡ trục, bulong, ốc vít,…) Hiệu chỉnh cấu khí xác Sau bảo dưỡng cần đánh giá lại hoạt động, tình trạng mơi trường làm việc máy Từ đưa kế hoạch bảo dưỡng máy định kỳ IX.3.Quy trình bảo dưỡng máy phay CNC định kỳ IX.3.1.Hàng ngày – Kiểm tra mức dầu làm nguội tiếng Kiểm tra mức dầu thùng dầu bôi trơn máy phay CNC Làm phôi đường bao, khay từ thay dao Lau chùi đầu trục dầu dầu nhẹ SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 115 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục Kiểm tra thông số qua việc lọc dầu làm nguội trục Làm thay phần tử cần IX.3.2.Hàng tuần – Kiểm tra hoạt động xả tự động lọc/ điều chỉnh áp suất Trên máy với tùy chọn TSC, làm phôi thùng dầu làm nguội Làm nắp thùng loại bỏ cặn thùng Cẩn thận tháo bơm dầu làm nguội khỏi điều khiển Cắt điện trước thao tác thùng dầu làm nguội Kiểm tra điều chỉnh khí nén 85 psi Kiểm tra điều chỉnh áp suất khí 17psi Kiểm tra điều chỉnh áp suất khí trục 20psi Làm bề mặt việc lau chùi nhẹ Không sử dụng dung môi Để tránh bong tróc lớp sơn phủ bên ngồi máy Hình IX.2 Bảo dưỡng thiết bị điều khiển phần cứng bên IX.3.3.Hàng tháng – Kiểm tra cân áp suất thủy lực máy Kiểm tra mức dầu hộp số Kiểm tra cách tổng thể cho thao tác thích hợp tra dầu nhẹ, cần Bôi lớp mỏng mỡ bên băng dẫn máy dao IX.3.4.Hàng tháng Thay dầu làm nguội làm thùng dầu làm nguội Kiểm tra tượng nứt hỏng tất ống mềm đường bôi trơn SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 116 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục IX.3.5.Hàng năm Thay dầu hộp số Xả dầu từ đáy hộp số Tháo nắp kiểm tra đầu trục Đổ thêm dầu dầu bắt đầu nhỏ giọt từ ống tràn dầu đáy thùng chứa Kiểm tra lọc dầu làm hết cặn bẩn đáy lọc dầu Thay lọc khí hộp điều khiển năm lần Kiểm tra mức dầu SMTC qua mắt thăm IX.3.5.1.Quy trình bảo dưỡng máy phay CNC hàng ngày Việc bảo dưỡng máy hàng ngày đơn giản lại quan trọng Nó góp phần làm giảm thiểu hao mịn thiết bị, phụ tùng máy Cũng tránh gây lỗi không mong muốn gia công Từ giúp tiết kiệm chi phí Kiểm tra phần chất lỏng máy Đối với máy phay CNC địi hỏi mức chất lỏng phù hợp chất bơi trơn, dầu thủy lực… Việc kiểm tra hàng ngày máy móc giúp bạn phát nhanh chóng chất lỏng cần phải bổ sung Khi máy bắt đầu sử dụng chất lỏng mức cao mức cần thiết dấu hiệu việc phát sinh vấn đề bạn cần kiểm tra lại máy IX.3.5.2.Tra mỡ Đây chất bôi trơn giúp cho phận di chuyển rãnh hoạt động dễ dàng thuận lợi Bao gồm máy, vít me bi… Không cần phải kiểm tra mỡ ngày bạn nên xem xét tất phận chuyển động tra mỡ cho điểm khô Giảm tình trạng hao mịn phụ tùng, tiết kiệm chi phí Lau tất bề mặt đề mảnh vụn kim loại nhỏ vật liệu dư thừa q trình gia cơng Kiểm tra dây đai trục cho căng, thẳng, bơi trơn đầy đủ Thực điều chỉnh (nếu cần) thay dao tự động để tránh tình trạng cơng cụ bị treo kẹt SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 117 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục Hình IX.3 Tra lại dung dịch làm mát tiến hành chạy thử máy IX.3.6.Kết cần đạt sau trình bảo dưỡng máy phay CNC • Q trình bảo dưỡng máy phay CNC với mục đích giúp hoạt động tốt, đảm bảo an toàn ổn định theo tiêu chuẩn kỹ thuật, giảm tiêu hao lượng điện • Đảm bảo hệ thống điều khiển làm việc ổn định, giảm nhiệt độ phát sinh hoạt động Từ tăng tuổi thọ linh kiện, đảm bảo độ xác điều khiển máy • Cơ cấu khí hoạt động êm, tiếng ồn, giảm ma sát cấu chuyển động • Tăng tuổi thọ làm việc máy, giảm chi phí sửa chữa Mặc dù máy móc có phận bị hao mịn q trình sử dụng Tuy nhiên bạn hồn tồn làm giảm khả hư hỏng tránh lỗi không mong muốn cách kiểm tra thay phận thường xuyên Ngoài ra, việc thiết lập danh sách kiểm tra phù hợp có kế hoạch bảo dưỡng định kỳ giúp doanh nghiệp chủ động vận hành, sản xuất kịp thời SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 118 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục KẾT LUẬN Trên tồn q trình từ khâu thiết phân tích tính tốn số liệu cần thiết để hồn thành gia cơng chế tạo máy phay đứng CNC trục theo tiêu đề Để đạt số liệu chi tiết có quy trình cơng nghệ tài liệu tham khảo, kiến thức học đóng góp phần khơng nhỏ vào nhiệm vụ báo cáo thuyết minh Qua trình thực đồ án nêu trên, em nhận thấy việc sử dụng nhiều máy gia công ảnh hưởng lớn đến sai số đặc trưng chi tiết, chưa kể đến phức tạp việc gia cơng hàng loạt lạm dụng máy móc cách khơng cần thiết dẫn đến chi phí cho bảo trì máy móc tăng cao, người thợ gặp khó khăn việc gia công làm ảnh hưởng đến suất, giá thành sản phẩm Chính vậy, tiến trình cơng nghệ chúng em tối giản số lượng máy lý tưởng tham gia gia cơng cịn lại thiết bị trọng yếu giúp cho việc gia cơng cách nhanh giảm thiểu rắc rối khơng đáng có Với giúp đỡ nhiệt tình thầy Ngơ Tấn Thống, nghiêm túc kỉ luật làm việc lời khuyên hữu ích đàn anh nơi thực tập doanh nghiệp mà em hoàn thành đồ án cách suôn sẻ mà không gặp nhiều trở ngại, khó khăn Một lần em xin cảm ơn thầy anh nhiều đọc giả quan tâm, dành thời gian để xem đến phần tập thuyết minh Hy vọng đồ án trở thành tiền đề để em sinh viên niên khóa nắm vững thêm kiến thức chuyên ngành áp dụng vào công việc sau Trong q trình làm cịn nhiều sai sót hạn chế định khơng có máy móc tham khảo thực tiễn, khơng có phương thức kiểm tra thực tế mà dựa đốn, tính tốn học từ trước nên cịn nhiều sai sót, mong thầy đọc giả thông cảm SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 119 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển- Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí - tập Nhà xuất giáo dục, 1996 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển- Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí - tập Nhà xuất giáo dục, 1996 [3] Trần Văn Địch – Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nhà xuất giáo dục, 1996 [4] Ninh Đức Tốn, Nguyễn Trọng Hùng, Nguyễn Thị Cẩm Tú - Bài tập kỹ thuật đo Nhà xuất giáo dục, 2007 [5] Nguyễn Trọng Hiệp - Chi tiết máy-tập 1,2 NXB Đại học giáo dục chuyên nghiệp, 1992 [6] Nguyễn Đắc Lộc, Trần Văn Địch – Sổ tay CNCTM - tập NXB Khoa học kỹ thuật, 2002 [7] Bùi Đình Thường, Đinh Trọng Tình, Nguyễn Khắc Hiếu - thiết kế cụm khí chuyển đổi từ máy phay CNC trục thành máy phay CNC trục dành cho máy công nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội [8] Giáo trình cắt gọt kim loại – Trường ĐHSPKT Đà Nẵng [9] Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy I – Trường ĐHSPKT Đà Nẵng [10] Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy II – Trường ĐHSPKT Đà Nẵng [11] Giáo trình CAD/CAM/CNC – Trường ĐHSPKT Đà Nẵng [12] Giáo trình Kỹ thuật điện – Trường ĐHSPKT Đà Nẵng [13] Hướng dẫn lập trình CNC máy cơng cụ – Nhà xuất kỹ thuật [14] Trần Văn Thịnh – Tự động hóa điều khiển thiết bị điện NXB Giáo Dục [15] Trần Thế San – Hướng dẫn đọc sơ đồ mạch điện NXB Khoa học kỹ thuật [16] Driels M - Linear Control Systems Engineering, McGraw-Hill International Edition, 1995 [17] Xu W.; Chen J.; Yang J.- Design of servo system for 3-axis CNC drilling machine based on XPC target, Computing, Communication, Control, and Management, 2009 CCCM 2009 ISECS International Colloquium on 8-9 Aug 2009 [18] Mostert P.F – Computer numerical controlled drilling machine interfaced toa computer aided design package PhD Thesis 1996- Cape Peninsula University of Technology [19] CNC ROTARY TABLE detron SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 120 Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy phay đứng CNC trục [20] Five-axis milling machine tool kinematic chain design and analysis [21] Charless Platt – Make: Electronics Third edition [22] Jeremy Blum – Exploring Arduino [23] Patrick Hood Daniel, James Floyd Kelly – Build your own CNC Machine [24] Pawan Kumar Negi, Mangey Ram Basics of CNC programming [25] Handbook of Mechanical Engineering Dr Sadhu Singh [26] Basic Electricity – The Bureau of Naval Personnel [27] Charless Alexander – Electric Circuits [28] B.J.Ranganath – Metal cutting and tool design [29] The evolution of CNC machines – Wikipedia [30] Metalcasting and CNC machining process guide – The Eagle group SVTH: Võ Anh Khoa GVHD: ThS.Ngô Tấn Thống 121 ... Thiết kế máy phay đứng CNC trục CHƯƠNG II MÁY PHAY CNC II.1.1.Khái niệm Máy phay CNC loại máy móc gia cơng khí thơng dụng công xưởng, từ quy mô nhỏ đến quy mơ lớn tồn quốc Máy phay CNC loại máy. .. tốn thiết kế máy phay đứng CNC trục lý thuyết kết hợp thiết kế kiểm tra phần mềm mô Solidworks, AutoCad Sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế 3D Autocad để thể vẽ 2D Q trình tính tốn thiết kế. .. CNC trục II.1.Xem xét phương án Sau phân tích hiểu rõ khái niệm đặc trưng cấu trúc máy phay CNC trục, ta tiến hành chọn phương án thiết kế mơ 3D mơ hình máy: Dựa theo dòng máy phay CNC đứng trục