Tính toán, thiết kế và hế tạo mô hình hệ thống ấp phôi bằng rung động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM THỊ THIỀU THOA Đề tài: TÝnh toán, thiết kế chế tạo MÔ HìNH hệ thống cấp phôi rung động Chuyờn ngnh: C IN T NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS TRẦN VĂN ĐỊCH HÀ NỘI 04/2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131652961000000 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn GS.TS Trần Văn Địch hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, đến q trình làm, chế tạo mơ hình hồn chỉnh luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn thầy cô môn Công nghệ chế tạo máy, viện Cơ khí trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin cám ơn Ban lãnh đạo Viện đào tạo Sau đại học Viện Cơ khí trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin cảm ơn Ban Giám đốc tồn thể anh chị Cơng Ty TNHH COSMOS giúp đỡ tìm hiểu phân tích sản phẩm cấp phôi tự động ứng dụng trực tiếp sản xuất công ty Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường ĐHCN Hà Nội, Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí, thầy khoa nhà khoa học tạo điều kiện giúp đỡ tác giả thực đề tài Do lực thân cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cơ giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Phạm Thị Thiều Thoa LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tính tốn kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Q trình tính tốn thiết kế hệ thống có sử dụng số tài liệu tham khảo số tác giả tài liệu nghiên cứu khoa học liên quan Tác giả PHẠM THỊ THIỀU THOA MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 11 1.Lý chọn đề tài 11 Lịch sử nghiên cứu 11 Mục đích nghiên cứu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 12 Các luận điểm đóng góp luận văn 12 Phương pháp nghiên cứu 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HỐ Q TRÌNH SẢN XUẤT14 1.1 Tình hình ngành khí Việt Nam triển vọng tương lai 14 1.2 Tự động hoá trình sản xuất 16 1.2.1 Định nghĩa tự động hoá 16 1.2.2 Các hình thức tự động hoá 17 1.2.3 Sự phát triển tự động hoá 18 1.2.4 Sự cần thiết phải có tự động hố 19 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 21 2.1.Khái niệm hệ thống điều khiển tự động 21 2.2 Phân loại hệ thống điều khiển tự động 22 2.2 Hệ thống điều khiển chương trình khơng theo số 22 2.2.2 Hệ thống điều khiển số 24 2.2.3 Hệ điều khiển DNC (Direct numerical control) 26 2.2.4 Điều khiển thích nghi (Adaptive control) 26 2.3 Thiết bị điều khiển tự động 28 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 32 3.1 Các thành phần chủ yếu hệ thống cấp phôi tự động 32 3.2 Phân loại hệ thống cấp phôi tự động 33 3.3 Ý nghĩa cấp phôi tự động 36 3.4 Hệ thống cấp phôi tự động 36 3.5 Phễu chứa phôi 38 3.6 Máng chuyển phôi 44 3.7 Cơ cấu định hướng phôi 45 3.8 Cơ cấu dẫn phôi 49 3.9 Cơ cấu giảm chấn 50 3.10 Nam châm điện 51 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU CẤP PHÔI RUNG ĐỘNG 56 4.1.Cân suất cấu cấp phôi rung động máy 56 4.2 Xác định thơng số hình học phễu 56 4.3 Xác định cánh xoắn 57 4.4.Tính nam châm điện 59 4.5 Cơ cấu rung điện từ sơ đồ cấp điện 61 4.5.1 Cơ cấu rung điện từ 61 4.5.2 Cơ cấu mạch điện từ 63 4.6 Thiết kế mạch đếm sản phẩm 64 4.6.1 Mục đích yêu cầu 64 4.6.2 Giới thiệu linh kiện 65 4.6.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 72 CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG CÁP PHƠI RUNG ĐỘNG77 5.1 Ứng dụng phần mềm CAD thiết kế 77 5.2 Một số chi tiết hệ thống cấp phơi 78 5.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết đế lò xo 81 5.2.1 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 81 5.2.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi vẽ lồng phơi 82 5.2.3 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 83 5.3 Quy trình lắp ráp hệ thống cấp phôi rung động 91 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 95 Kết luận chung 95 Hướng phát triển đề tài 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Bảng Nội dung Trang Các loại nam châm điện đặc tính chúng 54 Bảng trạng thái hoạt động 67 Bảng hoạt động chân reset 69 Bảng thật 71 Bảng liệt kê chi tiết 79 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Ý nghĩa PLC Programmable logic control CIM Computer integrated manufacturing FMS Flexible manufacturing systems NC Number control CNC Computer number control DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ STT Hình Nội dung Trang 2.1 Cấu trúc điều khiển hành trình 22 2.2 Hệ thống điều khiển cam 23 2.3 Cấu trúc hệ điều điều khiển CNC 25 2.4 Hệ thống DNC 26 2.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghi 27 2.6 Cấu trúc chung hệ thống điều khiển tự động 28 10 3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống cấp phôi 32 11 3.2 Cấu tạo hệ thống cấp phôi cuộn 33 12 3.3 Hệ thống cấp phôi dùng chấu kẹp đàn hồi 34 13 3.4 Hệ thống cấp phơi cho máy tiện định hình 35 14 3.5 Hệ thống cấp phôi cho máy tiện dọc 35 15 3.6 Hệ thống cấp phôi rời cho máy khoan 37 16 3.7 Hệ thống cấp phôi rời cho máy khoan 38 17 3.8 Phân tích động học phơi 39 18 3.9 Sơ đồ chuyển dời mặt phăng nằm ngang 41 19 3.10 Phễu cấp phôi tự động 43 20 3.11 Sơ đồ kết cấu phễu cấp phôi rung động 43 21 3.12 Các máy đuợc sử dụng để vận chuyển phôi 44 22 3.13 Sơ đồ nguyên lý định huớng phôi 46 23 3.14 Định huớng phôi băng vấu móc 46 24 3.15 Định huớng phơi rãnh 47 25 3.16 Định huớng phơi lỗ định hình túi 47 26 3.17 Định huớng phôi băng ống 47 27 28 3.18 3.19 Phuơng pháp loại bỏ phôi sai huớng Phuơng pháp sửa phôi sai huớng 48 48 29 3.20 Một số cấu dẫn phôi 49 30 3.21 Một số cấu chuyển huớng phôi 50 31 3.22 Sơ đồ động lực học để tính cấu giảm chấn 51 32 3.23 Sơ đồ nguyên lý nam châm 52 33 3.24 Phân bố đuờng sức từ cuộn dây solenoid 52 34 4.1 Một số kết cấu định huớng phôi cánh xoắn 58 35 4.2 Cơ cấu rung điện từ nhịp 62 36 4.3 Đồ thị lực kéo nam châm điện cấp dịng điện 62 hính sin cho cuộn dây 37 4.4 Cơ cấu rung điện từ hai nhịp 63 38 4.5 Kết cấu mạch từ 64 39 4.6 Led đoạn 65 40 4.7 Sơ đồ chân cấu trúc LM555 66 41 4.8 Cấu trúc ICLM555 68 42 4.9 Sơ đồ chân cấu trúc IC7490 68 43 4.10 IC giải mã 7447 70 44 4.11 Sơ đồ khối led đoạn 71 45 4.12 Sơ đồ khối mạch đếm 72 46 4.13 Sơ đồ cấu trúc mạch 73 47 4.14 Sơ đồ cấu trúc mạch phát 73 48 4.15 Sơ đồ cấu trúc mạch phát 74 49 4.16 Sơ đồ cấu trúc khôi đếm,hiển thị 75 50 5.1 Mơ hình hệ thống cấp phơi rung động 77 51 5.2 Chi tiết đế lò xo 78 52 5.3 Đế chống rung 79 53 5.4 Lá thép lò xo 79 54 5.5 Đế nắp nam châm 80 55 56 5.7 T hễphôi Bấản vẽắlồng 80 82 57 58 5.8 5.9 Nguyên công1 Nguyên công 83 84 59 5.10 Nguyên công 85 60 5.11 Nguyên công 86 61 5.12 Nguyên công 87 62 5.13 Kiểm tra độ song song 88 63 5.14 Kiểm tra độ vng góc 89 64 5.15 Cấu trúc hệ thống cấp phôi 91 65 5.16 Sơ đồ lắp đặt 91 66 5.17 Bản vẽ lắp 2D 92 67 5.18 Bản vẽ phân rã 93 10