ứng dụng tự động hoá trong ngành nghề chế tạo máy với kỹ thuật điều khiển theo chơng trình số đã cho ra đời các hệ thống máy công cụ CNC mở ra bớc phát triển mới cho gia công cơ khí, c
NguyÔn tiÕn sü BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Ngun tiÕn sü ThiÕt kÕ hƯ thèng cấp phôi tự động CÔNG NGHệ CƠ KHí cho máy ®ét d©p Md 160 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ngành: công nghệ khí 2006 - 2008 H NI - 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205140601000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Ngun tiÕn sü ThiÕt kÕ hƯ thèng cÊp phôi tự động cho máy đột dâp Md 160 Chuyên ngành: công nghệ chế tạo máy LUN VN THC S KHOA HC ngành: công nghệ khí hớng dẫn khoa häc: PGS.ts nguyÔn träng doanh HÀ NỘI - 2008 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ tên: Nguyễn Tiến Sỹ Ngày, tháng, năm sinh: Giới tính: 27.07.1977 Nam Nơi sinh: Thái Bình Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu: Giảng viên Đơn vị cơng tác: Khoa khí trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Chỗ riêng địa liên lạc: Khoa khí trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Điện thoại quan: … Nhà riêng: 04.22416228/ 22407214 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Trung học chuyên nghiệp: Khơng Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy,Thời gian đào tạo từ: 1998 Nơi học: đến 2003 ĐHBK-HN Nghành học: Chế tạo máy Tên đồ án: Thiết kế QTCN chế tạo khuôn ép sản phẩm nhựa Ngày nơi bảo vệ đồ án: 29/05/2003 Người hường dẫn: TS Nguyễn Trọng Doanh Thạc sỹ: Thời gian đào tạo từ: 10/2006 Nơi học: đến 11/2008 Trường Đại học bách khoa Hà Nội – Hà Nội Nghành học: Công nghệ Chế tạo máy Tên luận văn: … Ngày nơi bảo vệ luận văn: 14/11/2008 Khoa khí - Trường ĐHBK Hà Nội Người hường dẫn: TS Nguyễn Trọng Doanh Trình độ ngoại ngữ: Anh văn, trình độ C III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công vic m nhim 11/2003 ĐHCN-HN Giáo viên Đến Nt nt IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Đà CƠNG BỐ … Ngày 06 tháng 11 năm 2008 NGƯỜI KHAI KÝ TấN Nguyn Tin S Lời cảm ơn Trớc tiên xin đợc bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tíi PGS.TS Ngun träng doanh ngêi híng dÉn khoa häc đà tận tình bảo suốt trình làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn ban lÃnh đạo Khoa Cơ khí, Trung tâm Việt Nhật Trờng Đại học Công nghiệp Hà Nội, công ty TNHH Chế tạo khí Đức Nhật bạn bè đồng nghiệp đà tạo điều kiện giúp đỡ qúa trình nghiên cứu Hà nội, ngày 30 tháng 10 năm 2008 Học viên Nguyễn Tiến Sỹ Lời cam đoan Tôi xin cam đoan nội dung luận văn trung thực công trình nghiên cứu Hà nội, ngày 30 tháng 10 năm 2008 Học viên Nguyễn Tiến Sỹ Lời nói đầu Ngày kỹ thuật tự động hoá xâm nhập phát triển mạnh mẽ vào nhiều lĩnh vực hoạt động đời sống xà hội Tự động hoá đem lại hiệu qủa rõ rệt sản xuất nh: tăng suất lao động, nâng cao tính đồng chất lợng sản phẩm, tiết kiệm vật liệu, cải tiến điều kiện lao động môi trờng độc hại, thay động tác đơn thuần, lặp lại ngời ứng dụng tự động hoá ngành nghề chế tạo máy với kỹ thuật điều khiển theo chơng trình số đà cho đời hệ thống máy công cụ CNC mở bớc phát triển cho gia công khí, hệ thèng CAD/CAM cho phÐp thiÕt kÕ kÕt cÊu lËp tr×nh tự động gia công với trợ giúp m¸y vi tÝnh Nhê sù ph¸t triĨn cđa kü tht điện tử, thiết bị điều khiển logic có khả lập trình PLC đà xuất vào năm 1969 thay hệ thống điều khiển rơ le Càng ngày PLC trở nên hoàn thiện đa Các PLC ngày có khả thay hoàn toàn thiết bị điều khiển logic cổ điển, mà có khả thay thiết bị điều khiển tơng tự Các PLC đợc sử dụng réng r·i c«ng nghiƯp mét sè lý sau: - Tốn không gian: Một PLC cần không gian máy tính tiêu chuẩn hay tủ ®iỊu khiĨn r¬ le ®Ĩ thùc hiƯn cïng mét chøc - Tiết kiệm lợng: PLC tiêu thụ lợng mức thấp, tất máy tính thông thờng - Giá thành thấp: Một PLC giá tơng đơng cỡ đến 10 rơ le, nhng có khả thay hàng trăm rơ le - Khả thích ứng với môi trờng công nghiệp: Các vỏ PLC đợc làm từ vật liệu cứng, có khả chống chịu đợc bụi bẩn, dầu mỡ, độ ẩm, rung động nhiễu nhờ CPU PCL đợc cách ly với hệ thông bên - Giao diện trực tiếp: Các máy tính tiêu chuẩn cần có hệ thống phức tạp để giao tiếp với môi trờng công nghiệp Trong c¸c PLC cã thĨ giao diƯn trùc tiÕp nhê c¸c mô đun vào I/O - Lập trình dễ dàng: Phần lớn PLC sử dụng ngôn ngữ lập trình sơ đồ thang, tơng tự nh sơ đồ đấu dây hệ thống điều khiển rơ le thông thờng - Tính linh hoạt cao: Chơng trình điều khiển PLC thay đổi nhanh chóng dễ dàng cách nạp lại chơng trình điều khiển vào PLC lập trình trực tiếp, thẻ nhớ, truyền qua mạng Vận dụng kiến thức đà học trờng ĐHBK-HN công tác thực tế víi sù híng dÉn nhiƯt t×nh cđa TS Ngun Träng Doanh Em đà tổng hợp đợc khối lợng kiến thức định ứng dụng công nghệ điều khiển PLC vào việc cải tiến hệ thống cấp phôi tự động cho máy đột dập MD160 phục vụ thiết thực cho sản xuất thực tế công tác giảng dạy chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy trờng ĐHCN-HN Vì điều kiện nghiên cứu kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đề tài tránh khỏi thiếu sót Rất mong đợc góp ý thầy, cô bạn! Em xin trân thành cảm ơn ! Học viên Nguyễn Tiến Sỹ Phụ lục TT Danh mục B Chơng1: Nghiên cứu lý thuyết máy công cụ Trang điều khiển theo chơng trình số 1.1:Tổng quan máy công cụ cnc 1.1.1 Nghiên cứu tổng quan hệ máy công cụ điều khiển theo chơng tr×nh sè 1.1.2 Sơ đồ nguyên tắc cấu trúc máy CNC 1.1.3 Kết luận yêu cầu kỹ thuật máy công cụ CNC 1.2: Nghiên cứu hệ thống điều khiển máy đột dập cnc Sơ đồ hệ thống Ph©n tÝch hƯ ®iỊu khiĨn 1.2.1.1 Khèi m¸y tÝnh 1.2.1.2 Khèi giao tiÕp RS232 13 1.2.1.3 Khối mạch logic công suất 15 1.2.1.4 Khối cảm biến vi điều khiÓn 25 1.2.1 1.2.1.5 Khèi MCU 43 1.3: Phân tích cấu trúc điều khiển máy đột dập CNC (loại CP-1250 hÃng Taift, đài loan) 1.3.1 Thông số kỹ thuật máy đột dập CNC CP-1250 44 1.3.2 Tính điều khiển máy ®ét dËp CNC CP-1250 47 1.3.3 Ph©n tÝch cÊu trúc điều khiển máy đột dập CNC 50 1.3.3.1 Hệ thống dịch chuyển phôi 50 1.3.3.2 HÖ thèng thay ®ỉi chµy cèi ®ét 53 1.3.3.3 HƯ thèng ®iỊu khiĨn ỉ quay tù ®éng 55 1.3.3.4 HƯ thèng ®iỊu khiĨn trơc chÝnh Ch¬ng 2: phân tích tính toán yêu cầu kỹ thuật 57 61 hệ thống cấp phôi 2.1 Cơ sở việc nghiên cứu thiết kế hệ thống cấp phôI 61 2.1.1 Khảo sát sản phẩm nhà máy 61 2.1.2 Khảo sát kết cấu m¸y 61 2.1.3 Khảo sát hệ thống cấp phôI 61 2.2 Những u điểm thiết kÕ hƯ thèng cÊp ph«I sư dơng kü tht PLC 62 2.3 Tính toán thiết kế hệ thống cấp phôi 62 2.3.1 HƯ thèng trun ®éng vÝt me ®ai èc bi (ball screw) 63 2.3.2 Động dẫn động 65 2.3.3 HƯ thèng ®o ®êng dÞch chun 66 2.3.4 Hệ thống dẫn động định hớng 68 2.3.5 Hệ thống kẹp chặt phôi 68 2.3.6 TÝnh toán thiết kế hệ thống bàn đỡ phôi 69 Chơng 3: Chơng trình điều khiển PLC 3.1 Lựa chọn hệ thống điều khiển truyền động 3.2 Thông số thiết bị hệ thống điều khiển 75 3.3 Chơng trình điều khiển 82 KÕt luËn chung 73