Máy tiện T616 là một loại máy tiện CNC (Computer Numerical Control) cao cấp được sử dụng trong các ứng dụng gia công kim loại. T616 là máy tiện ren vít vạn năng, là một trong những sản phẩm đầu tiên của nhà máy sản xuất máy công cụ số một Hà Nội. Đây là một trong những loại máy tiện CNC có tính năng và độ chính xác cao, phù hợp với các ứng dụng gia công phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG KHOA CƠNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HĨA - - BÁO CÁO MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN ĐIỆN TỬ CHO MÁY CÔNG NGHIỆP Đề tài: TRANG BỊ ĐIỆN, ĐIỆN TỬ MÁY TIỆN T616 CÓ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ TRỤC CHÍNH Sinh viên thực Lớp Giảng viên hướng : Vi Thanh Tuấn : TĐH K18A : Ths Hoàng Thị Hải dẫn Yến Thái Nguyên, ngày 28 tháng 04 năm 2023 Mục lục CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TIỆN T616 1.1 Tổng quan thiết bị 1.2 Giới thiệu máy tiện T616 1.2.1: Đặc điểm kỹ thuật: 1.2.2 Cấu tạo máy tiện T616 1.2.3 Đặc điểm máy tiện T616 so với máy tiện khác .4 1.3 Yêu cầu trang bị điện cho máy tiện T616 .5 Chương II Lựa chọn trang thiết bị sử dụng đề tài 2.1 Yêu cầu toán đặt 2.2 Trang bị điện, điện tử cho máy tiện T616 2.2.1 Lựa chọn nguồn điện sử dụng 2.2.2 Lựa chọn khởi động từ 2.2.3 Lựa chọn aptomat sử dụng 11 2.2.4 Lựa chọn đèn chiếu sáng 13 2.2.5 Lựa chọn relay điện áp 14 2.2.6 Lựa chọn số trang thiết bị khác 15 CHƯƠNG III THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CHO THIẾT BỊ MÁY TIỆN T616 17 3.1 Thiết kế sơ đồ trang bị điện cho mạch động lực .17 3.1.1 Yêu cầu mạch động lực .17 3.1.2 Sơ đồ trang bị điện cho mạch động lực 18 3.2 Thiết kế sơ đồ trang bị điện cho mạch điều khiển 18 3.2.1 Yêu cầu mạch điều khiển 18 3.2.2 Sơ đồ trang bị điện cho mạch điều khiển 20 3.3 Thực chạy thử hệ thống phần mềm mô 21 CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG HỢP SỰ CỐ VÀ CÁCH ĐO KIỂM TRA, XỬ LÝ SỰ CỐ 23 4.1 Các trường hợp cố thường xảy 23 4.1.1 Ấn nút MT MN động trục khơng hoạt động 23 4.1.2 Không thể thay đổi tốc độ .23 4.1.3 Bật đèn mà đèn không sáng 24 4.2 Kết đạt 25 4.2.1 Đánh giá kết .25 4.2.3 Hướng phát triển đề tài 25 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TIỆN T616 1.1 Tổng quan thiết bị Máy tiện T616 loại máy tiện CNC (Computer Numerical Control) cao cấp sử dụng ứng dụng gia công kim loại T616 máy tiện ren vít vạn năng, sản phẩm nhà máy sản xuất máy công cụ số Hà Nội Đây loại máy tiện CNC có tính độ xác cao, phù hợp với ứng dụng gia công phức tạp u cầu độ xác cao Hình 1.1: Máy tiện T616 1.2 Giới thiệu máy tiện T616 Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo máy tiện T616 1.2.1: Đặc điểm kỹ thuật: Hình 1.3: Máy tiện T616 ngồi sống + Kích thước: Chiều dài x rộng x cao: khoảng 4,8m x 2,2m x 2,4m + Khối lượng: Khoảng 10 + Công suất: 30 kW + Tốc độ vòng quay: Tối đa 3.500 vòng/phút + Độ xác: ± 0,005mm + Khả chịu tải: Khoảng 1.2.2 Cấu tạo máy tiện T616 Hình 1.4: Cấu tạo máy tiện T616 Máy tiện T616 có cấu trúc bao gồm thành phần sau: - Khung máy: Là phận chịu lực máy tiện T616 Khung máy làm thép cứng, chịu tải trọng lớn đảm bảo ổn định máy trình vận hành - Bàn máy: Là phận máy tiện, nơi đặt chi tiết cần gia công Bàn máy xoay theo trục để tạo chi tiết đối xứng di chuyển theo hướng ngang dọc để tạo chi tiết có hình dạng phức tạp - Đầu tiện: Là phận chứa trục gắn khung máy Đầu tiện có khả xoay quanh trục chính, tạo chi tiết đối xứng di chuyển theo hướng ngang dọc - Trục chính: Là trục máy tiện T616, nơi đặt mũi dao để cắt tạo hình dạng cho chi tiết gia cơng Trục có khả xoay với tốc độ cao điều chỉnh tốc độ vịng quay theo yêu cầu gia công - Hệ thống điều khiển: Là phận điều khiển hoạt động máy tiện T616, bao gồm hệ thống điều khiển CNC, đồng hồ đo vị trí cảm biến đo độ xác chi tiết gia cơng - Máy bơm dầu: Là phận cung cấp dầu mỡ làm mát cho phận máy tiện T616, giúp gia tăng tuổi thọ độ xác máy tiện Hình 1.5: Sơ đồ cấu trúc máy tiện T616 Ngồi ra: - Máy có trang bị ba động khơng đồng pha rơ to lồng sóc - Động truyền động ĐC cơng suất 4,5KW,tốc độ 1450v/p - Động bơm dầu ĐD,công suất 0,1KW,tốc độ 2700v/p - Động bơm nước làm mát ĐN,công suất 0,125KW,tốc độ 2800v/p - Mạch chiếu sáng sử dụng điện áp 220 V 1.2.3 Đặc điểm máy tiện T616 so với máy tiện khác Máy tiện T616 có số đặc điểm bật so với loại máy tiện công nghiệp khác, bao gồm: Khả gia cơng phức tạp: Máy tiện T616 có khả gia cơng chi tiết phức tạp với độ xác cao Điều máy tiện T616 trang bị công nghệ tiên tiến hệ thống điều khiển CNC khả tùy chỉnh chế độ gia công Khả tùy chỉnh: Máy tiện T616 cho phép người dùng tùy chỉnh chế độ gia công để phù hợp với yêu cầu sản xuất khác Các chế độ bao gồm tốc độ vòng quay, lực cắt, chiều sâu cắt, Khả đồng hóa trục: Máy tiện T616 có khả đồng hóa trục, giúp đảm bảo độ xác cao q trình gia cơng chi tiết phức tạp Khả giảm thiểu thời gian gia công: Máy tiện T616 trang bị công nghệ tiên tiến hệ thống định vị nhanh khả đọc mã G-code, giúp giảm thiểu thời gian gia công tăng suất Tuy nhiên, máy tiện T616 có nhược điểm giá thành cao so với số loại máy tiện khác u cầu kỹ thuật viên có trình độ cao để vận hành bảo trì Ngồi ra, máy tiện T616 loại máy tiện CNC cao cấp, nên việc đào tạo sử dụng yêu cầu khoản đầu tư đáng kể để đảm bảo hiệu cao 1.3 Yêu cầu trang bị điện cho máy tiện T616 Khi thiết kế điều khiển cho máy tiện T616, cần đáp ứng yêu cầu sau: Đảm bảo an toàn: Hệ thống điều khiển cần đảm bảo an toàn cho người vận hành máy móc Hệ thống phải có chế bảo vệ an toàn cảm biến an toàn, điều khiển bảo vệ q tải, khóa an tồn Đảm bảo độ xác: Hệ thống điều khiển cần đảm bảo độ xác cao để đáp ứng yêu cầu sản xuất Cần có cảm biến đo lường độ xác, điều khiển tính tốn điều khiển xác Đa linh hoạt: Hệ thống điều khiển cần đáp ứng nhiều yêu cầu khác ứng dụng sản xuất Nó cần phải có khả điều khiển chức khác tốc độ quay, độ xác, độ dài gia cơng, hướng quay, tốc độ cắt, Dễ sử dụng: Hệ thống điều khiển cần dễ sử dụng dễ vận hành, đặc biệt công nhân khơng có kinh nghiệm máy móc Hiệu suất cao: Hệ thống điều khiển cần đảm bảo hiệu suất cao, đáp ứng nhanh chóng yêu cầu sản xuất giảm thiểu thời gian chết máy Chương II Lựa chọn trang thiết bị sử dụng đề tài 2.1 Yêu cầu toán đặt Trang bị điện, điện tử máy tiện T616 có điều chỉnh tốc độ động trục Tính chọn thiết bị trang bị điện sử dụng mạch Vẽ mạch điện, phân tích trường hợp cố cách đo kiểm tra, xử lý cố Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc mạch động lực máy tiện T616 Giả thiết với thông số máy tiện T616 cho sau: - Máy có trang bị ba động khơng đồng pha rơ to lồng sóc - Động truyền động ĐC cơng suất 4,5KW,tốc độ 1450v/p - Động bơm dầu ĐD,công suất 0,1KW, tốc độ 2700v/p - Động bơm nước làm mát ĐN,công suất 0,125KW,tốc độ 2800v/p - Mạch chiếu sáng sử dụng điện áp 36 V 2.2 Trang bị điện, điện tử cho máy tiện T616 2.2.1 Lựa chọn nguồn điện sử dụng Nguồn điện đóng vai trị quan trọng công nghiệp Nguồn điện yếu tố quan trọng cơng nghiệp, đóng vai trị quan trọng việc đảm bảo vận hành hiệu độ tin cậy thiết bị sản xuất, tối ưu hóa sử dụng lượng đạt mục tiêu kinh doanh doanh nghiệp Hình 2.2: Sơ đồ phân bố điện từ nhà máy đến tải Có nhiều lý để lựa chọn nguồn điện pha thiết bị vận tải liên tục, bao gồm: + Hiệu suất cao hơn: Các động thiết bị vận tải liên tục thiết kế để hoạt động nguồn điện pha Trong nguồn điện đơn pha sử dụng để vận hành thiết bị vận tải liên tục nhỏ trung bình, hiệu suất chúng giảm đáng kể sử dụng thiết bị vận tải liên tục lớn + Khả vận hành liên tục tốt hơn: Nguồn điện pha cung cấp luồng điện xoay chiều liên tục, giúp giảm độ rung giảm thiểu va chạm thiết bị vận tải liên tục Điều làm tăng độ bền tuổi thọ thiết bị + Đáp ứng tốt với tải biến đổi: Thiết bị vận tải liên tục thường có tải biến đổi, nguồn điện pha cung cấp khả đáp ứng tốt với tải Nguồn điện pha cho phép phân bố tải đồng Hình 2.4: Aptomat MCB-3P Từ (10) (11) ta thực chọn aptomat pha hãng Panasonic xuất xứ Trung Quốc có thơng số sau: Bảng 2.4: Lựa chọn aptomat cho mạch động lực Mã sản Số phẩm cực Dòng điện định Dòng cắt ngắn Điện áp định mức mạch mức (A) (A) (VAC) BBD3203C 3P 36 6k 415 NV 2.2.3.1 Lựa chọn aptomat cho mạch điều khiển – RCBO Do mạch điều ta sử dụng nguồn 220V AC, điện áp nguy hiểm rò thiết bị thiết bị hầu hết kim loại Để đảm bảo an tồn cho người vận hành ta tính chọn aptomat chống rò, chống giật kết hợp tải hay ngắn mạch – RCBO thay lựa chọn aptomat có chức chống tải ngắn mạch – MCB bình thường Hình 2.5: Aptomat RCBO - 2P - Với congtactor theo nhà sản xuất cuộn hút cần tối đa 1.5 A để đóng tiếp điểm Vậy với congtactor thì: I TongContactor = 4.5 (A) - Với bóng đèn 40W dòng điện tiêu thụ: I bđđm= P ĐNđm 40 = ≈ 0.23( A) U ĐN ×cos ∅ 220 ×0.8 - Với relay trung gian theo thông số nhà sản xuất cuộn hút cần tối đa 1A để đóng tiếp điểm Vậy với relay trung gian thì: I bđđm = (A) Xác định dịng điện mạch điều khiển: I SumĐM =4.5+0.23+ 2=6.73 ( A ) Để đảm bảo hệ thống hoạt động tình trạng tải nhẹ ta nhân thêm với hệ số tải 1.2 I RCBO =6.73 ×1.2 ≈ 8.076 ( A ) Xác định số cực aptomat Nguồn điện dùng cho mạch điều khiển điện áp 220V AC nên ta chọn aptomat loại cực – 2P Xác định dòng điện rò aptomat Ta sử dụng máy tiện T616 mơi trường có dầu, có nước ẩm nên cần xác định dòng dò cho đảm bảo thiết bị khơng bị tự nhảy khơng có cố Từ thông số nêu ta thực chọn aptomat RCBO hãng Panasonic xuất xứ Trung Quốc có thơng số sau: Bảng 2.5: Lựa chọn aptomat cho mạch điều khiển Mã sản Số phẩm cực BBDE21231 2P Dòng điện Dòng cắt Điện áp định mức ngắn mạch định mức (A) (kA) (VAC) 12 415 Dòng rò (mA) 100 CNV 2.2.4 Lựa chọn đèn chiếu sáng Để thuận thiện cho việc gia công điều kiện thiếu ánh sáng, ta cần có thiết bị để chiếu sáng đảm bảo hoạt động ổn định, độ sáng vừa đủ, khơng q chói gia cơng chi tiết tiết có độ phản chiếu ánh sáng cao Hình 2.6: Đèn led bán nguyệt Rạng động - 20w Từ yêu cầu nêu ta thực chọn đèn led hãng Rạng Đơng xuất xứ Việt có thơng số sau: Bảng 2.6: Lựa chọn aptomat cho mạch điều khiển Mã sản Loại ánh phẩm sáng Điện áp định mức Công suất Chiều dài (W) (mm) (V) M36 Vàng 220 20 60 2.2.5 Lựa chọn relay điện áp Trong trình hoạt động, khó tránh khỏi nhiều lúc điện áp bị tụt xuống điện áp thiết bị hoạt động ổn định Điều nguy hiểu thiết bị người vận hành Hình 2.7: Relay điện áp Cũng tầm quan trọng mà ta tiến hành thực lựa chọn relay điện áp hãng Selec có thơng số sau: Bảng 2.7: Lựa chọn relay điện áp cho mạch điều khiển Thời gian Mã sản tác động phẩm trễ Thấp áp Quá áp Mất cân 230V AC 230V AC pha (%) (%) (s) VPRA2M -> 15 55% ~ 95% 105% ~ 125% 2.2.6 Lựa chọn số trang thiết bị khác (%) > 10% 2.2.6.1 Lựa chọn tay gạt (Công tắc xoay) Công tắc xoay thiết bị điện dùng để điều khiển hoạt động thiết bị điện đèn, quạt, máy bơm, máy lạnh, v.v Công tắc xoay thường gắn bề mặt tường thiết bị để dễ dàng tiếp cận sử dụng Hình 2.9: Cơng tắc xoay Ở đề tài ta thực sử dụng tay gạt để thay đổi tốc độ thiết bị thông qua cấp tốc độ Ta thực chọn công tắc xoay có vị trí hãng Schneider có thông số sau: Bảng 2.8: Lựa chọn công tắc xoay chọn cấp độ tốc tộ Mã sản Điện áp định mức phẩm (V) XA2ED33 220 2.2.6.2 Lựa chọn nút nhấn Dòng điện định mức (A) 10 a) Nút nhấn nhả Để bất tắt động trục ĐC động bơm dầu ĐD ta sử dụng nút bật tắt để tiện thao tác bảo trì, vệ sinh Hình 2.10: Nút nhấn nhả trạng thái Ta thực chọn nút nhấn có thơng số kỹ thuật sau: Bảng 2.9: Lựa chọn nút nhấn điều khiển thiết bị Mã sản phẩm Dải điện áp Dòng điện Tuổi thọ định mức ngắt điện (A) (Lần) Tiêu chuẩn AC 50Hz/60Hz LA38 AC380V/DC22 IP40 10 1x105 0V IEC/ EN60947-5-1 b) Nút nhấn giữ Hình 2.11: Nút nhấn giữ trạng thái Để thực bật tắt động nước nước ĐN bóng đèn chiếu sáng cho thiết bị, ta sử dụng loại nút nhấn giữ với thống số sau: Bảng 2.10: Lựa chọn nút nhấn điều khiển đèn Mã sản phẩm IDEC YW1LA2E10QM Dòng điện Tuổi thọ Dải điện áp định mức ngắt điện Tiêu chuẩn AC 50Hz/60Hz (A) 10 (Lần) 1x105 IP40 AC380V/DC22 IEC/