đồ án tốt nghiệp Khảo sát máy may CNC và chế tạo máy cấp phôi

éc LỜI NÓI ĐẦU rong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước đang bước thời kỳ công nghiệp hoá- hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi phát triển và những khó khan thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ nặng nề. đất nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng như những trí thức trẻ, trong đó là những kĩ sư, cử nhân tương lai. Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện- điện tử- tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày. T Trong đó ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh trong ngành điều khiển và tự động hoá. Ví thế những ứng dụng của nó được ứng dụng nhiều vào các lĩnh vực, trong đó phát triển nhất là các ngành công nghiệp nặng và nhẹ.Ví dụ trong ngành công nghiệp may mặc, đời sống của con người ngày càng phát triển nên nhu cầu ăn mặc của họ cũng phát triển theo chiều hướng hiện đại và sành điệu hơn, do đó nguồn cầu càng lúc càng tăng nhanh chóng song do phương tiện và máy móc còn phụ thuộc vào sức người nên lượng cung vẫn không đủ cho lượng cầu. Do đó cần đưa điều khiển tự động vào trong việc sản xuất, nhất khi Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành là một trong trường thuộc Tập đoàn May của Việt Nam, song với lí do chúng em được thực ở công ty Nhất Tinh củng là một công ty có lịch sử về máy may cũng khá lâu. Do đó với sự hướng dẫn tận tình của Thầy TS.Ngô Mạnh Dũng và anh Lê Anh Tuấn đã giúp đở chúng em với đề tài : “KHẢO SÁT MÁY MAY CNC VÀ CHẾ TẠO MÁY CẤP PHÔI” đã đạt nhiều mục tiêu đặt ra, hoàn thành đúng thời gian. Vì trong thời gian nghiên cứu và điều kiện thực hiện hạn chế nên chắc chắn sẽ không tránh được sai sót. Rát mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy cô và bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin cảm ơn tất cả quý Thầy/Cô khoa Cơ khí cũng như quý Thầy/Cô Trường Đại học NGUYỄN TẤT THÀNH TP. HCM đã trang bị những kiến thức quý báu và đã giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập tại trường. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy NGÔ MẠNH DŨNG, người đã tận tình chỉ dạy cũng như giúp đỡ, cung cấp rất nhiều kiến thức và định hướng cho chúng em và các bạn sinh viên trong nhóm thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp và nghiên cứu khoa học. Trong quá trình làm luận văn, em đã tiếp thu từ Thầy rất nhiều điều quý báu, đó là hành trang cho chúng em bước vào quá trình làm việc sau này. Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy/Cô đã dành thời gian quý báu để nhận xét và chấm Luận văn tốt nghiệp. Đây sẽ là những đóng góp rất quý giá cho chúng em để hoàn thiện đề tài luận văn, giúp chúng em vận dụng các kiến thức đã học vào quá trình làm việc. Xin gửi lời cám ơn đến các bạn trong nhóm luận văn do thầy NGÔ MẠNH DŨNG hướng dẫn cùng tập thể lớp 10CCD01 đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập và quá trình làm luận văn. Sau cùng, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, là động lực cho chúng em nỗ lực cố gắng trong suốt những năm tháng học tập tại trường và trên những bước đường tiếp theo trong cuộc sống. ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Máy may CNC là máy thực hiện công việc may các đường chỉ theo biên dạng mẫu được cài đặt sẵn hoặc được điều chỉnh theo nhu cầu của người sử dụng. Máy may CNC được đặt hàng để cải tiến, nâng cấp cùng với việc chế tạo thêm bộ cấp phôi tự động để tăng năng suất trong việc may. Đề tài luận văn này tập trung vào việc khảo sát máy may CNC và thiết kế bộ cấp phôi (thun) tự động cho máy, trên nền tảng xây dựng phương án gia công chế tạo máy theo yêu cầu của khách hàng, đồng thời tìm hiểu và lập sơ đồ điện- khí nén, sơ đồ giải thuật, viết chương trình điều khiển hoạt động của máy theo chức năng yêu cầu. iii MỤC LỤC Lời mở đầu i Lời cảm ơn ii Tóm tắt luận văn iii Mục lục iv Danh sách hình vẽ vii Danh sách bảng biểu viii Chương I: TỔNG QUAN 1 1.1 Giới thiệu về máy CNC 4 1.1.1 Giới thiệu máy CNC 4 1.1.2 Nguyên lý hoạt động 5 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài 15 1.3 Tổ chức luận văn 15 CHƯƠNG II :Ý TƯỞNG, THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA BỘ CẤP THUN 16 2.1 Khảo sát phân tích thiết kế máy may CNC 16 2.1.1 Phân tích động lực học của máy may cnc 16 2.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý bộ cấp thun 17 2.2.1 Phân tích động lực học 16 2.2.2 Phân tích kết cấu của máy cấp phôi 18 2.2.2.1 Ý tưởng sáng tạo 19 2.2.2.2 Thiết kế ý tưởng 20 2.2.3 Phân tích và thiết kế tủ điện 22 2.2.4 Phân tích và tính toán cho chi tiết máy 23 2.3 Thiết kế cơ cấu cơ khí 23 2.3.1 Thiết kế các cụm và lắp ghép 23 iv 2.3.2 Thiết kế các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn 27 2.3.3 Lắp rắp hoàn chỉnh kết cấu 3D 29 2.4 Phân tích và lựa chọn phương pháp gia công 30 2.5 Kết luận 34 CHƯƠNG III : XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐIỆN-KHÍ NÉN,GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 35 3.1 Xây dựng sơ đồ cấp nguồn động lực, sơ đồ tác động khí nén 35 3.2 Xây dựng giải thuật điều khiển 41 3.3 Kết luận 46 CHƯƠNG IV : TỔNG KẾT 47 4.1 Nhiệm vụ của đề tài 47 4.2 Hướng phát triển của đề tài 47 4.3 Hướng khắc phục và nâng cấp đề tài 47 Phụ lục 52 Tài liệu tham khảo 48 iv DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Máy tiện CNC 3 Hình 1.2 Máy cắt dây CNC 3 Hình 1.3 Máy phay 5 trục 4 Hình 1.4 Máy may CNC 5 Hình 2.1 Cấu tạo toàn bộ máy may 16 Hình 2.2 Mũi kim may và bộ kẹp 17 Hình 2.3 Cụm XY dụng để kẹp phôi và di chuyển phôi 18 Hình 2.4 2 động cơ STEP điều khiển cụm XY 18 Hình 2.5 Sơ đồ 2D của máy CNC và bộ cấp phôi tự động 21 Hình 2.6 Tủ điện trong quá trình hoàn thành 22 Hình 2.7 PLC Mitsubishi FX2C-64MT 22 Hình 2.8 Xilanh CQSB20-15DCM 23 Hình 2.9 Cụm nâng bộ kẹp 24 Hình 2.10 Cụm dao cắt 24 Hình 2.11 Cụm RULO 25 Hình 2.12 Cụm kẹp phôi 25 Hình 2.13 Cụm định hướng 27 Hình 2.14 Cụm điều hướng 27 Hình 2.15 Các chi tiết tiêu chuẩn 29 Hình 2.16Máy cấp phôi 28 Hình 2.17 Kết cấu toàn bộ máy 3D 29 Hình 2.18 Kết cấu toàn bộ máy 2D 29 Hình 2.19 Cụm RULO dưới 44 Hình 2.20 Cụm RULO trên 44 Hình 2.21 Bát đỡ cụm RULO khi hoàn thành 31 vii Hình 2.22 Đầu kẹp phôi 32 Hình 2.23 Bộ quay kẹp phôi 33 Hình 2.24 Đầu kẹp 33 Hình 2.25 Cụm kẹp hoàn chỉnh 34 vii Hình 3.1 Kết cấu của máy cấp phôi 35 Hình 3.2 Động cơ STEP 36 Hình 3.3 Động cơ AC servor 36 Hình 3.4 Động cơ DC servor 36 Hình 3.5Sơ đồ khí nén 40 Hình 3.6 Mạch khởi động 46 Hình 3.7 Mạch điều khiển Step 42 Hình 3.8 Lưu đồ giải thuật 43 Hình 3.9 Sơ đồ điều khiển xung 44 Hình 3.10 Sơ đồ điều khiển động cơ 44 Hình 3.11 Điều khiển động cơ 44 Hình 3.12 Set các cảm biến 45 Hình 3.15 Điều khiển động cơ bằng timer 45 viii DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng thông số các loại xi lanh SMC 37 Bảng 3.2 Bảng kê các loại van 39 Bảng 3.3 Qui ước các đầu ra PLC 40 viii CHƯƠNG I : TỔNG QUAN CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU MÁY CNC GIỚI THIỆU & KHẢO SÁT VỀ CNC CNC – viết tắt cho Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) (điều khiển bằng máy tính) – đề cập đến việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác với mục đích sản xuất (có tính lập lại) các bộ phận kim khí (hay các vật liệu khác) phức tạp, bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi là mã G. CNC được phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên 1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT. Mô tả: Sự xuất hiện của các máy CNC đã nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp. Các đường cong được thực hiện dễ dàng như đường thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều cũng dễ dàng thực hiện, và một lượng lớn các thao tác do con người thực hiện được giảm thiểu. Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên sự phát triển đáng kể về chính xác và chất lượng. Kỹ thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người thao tác có thời gian cho các công việc khác. Ngoài ra còn cho phép linh hoạt trong thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện khác. Trong môi trường sản xuất, một loạt các máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi là cell, để có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận. Máy CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ các bản vẽ do phần mềm CAM, vì thế một bộ phận hay lắp ráp có thể trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần các bản vẽ in của từng chi tiết. Có thể nói CNC là các phân đoạn của các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác sản xuất (trong tầm giới hạn) • Nguyên lý hoạt động : • Các công đoạn thực hiện của máy CNC bao gồm : • Khảo sát sản phẩm • Thiết kế hình dáng • Làm mẫu thử nghiệm • Hoàn thiện sản phẩm • Các công đoạn gia công thực hiện bao gồm : 1 [...]... lại, thiết kế và chế tạo bộ cấp phôi cho máy để làm đề tài tốt nghiệp của chúng em • Sau đây là một vài hình ảnh của máy may CNC : Hình 1.4 Máy may CNC của JUKI (Nhật Bản) 1.2 Nguyên lý hoạt động : Nguyên lý hoạt động của máy được viết theo sơ đồ khối như sau : Sơ đồ 1 : Quá trình khởi động 6 Sơ đồ 2 : Các bước chuẩn bị hoạt động của máy 8 Sơ đồ 3 : Các bước hoạt động máy may ... hồi bi bao ngoài trục Truyền dẫn chạy dao không khe hở trên các máy phay CNC cho phép cắt theo chu kỳ phay thuận mà vẫn êm 2 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN • Một Vài Loại Máy CNC Hiện Nay : Hình 1.1 MORISEIKI LATHE (Máy Tiện CNC) Máy tiện CNC được sử dụng trong ngành công nghiệp chế tạo máy, thường dung để tiện các trục hoặc khoét lỗ cho các chi tiết Máy hoạt động theo cơ cấu chuyển động quay tròn, điều khiển chuyển... ích của những chiếc máy may Hiện nay máy may đã được nâng cấp, ngày càng nhỏ gọn, tiện lợi giúp cho ai cũng có thể sở hữu và tự thiết kế riêng cho mình những bộ quần áo chất lượng, không đụng hàng Trong ngành may CNC cũng bắt đầu được ứng dụng phục vụ cho nhu cầu của công việc và con người Hệ thống CNC tự đông hóa sẽ giúp cho việc may được hoàn thiện hơn, chính xác hơn, các đường may nhìn đẹp mắt hơn,... EXAMPLES ( Máy cắt dây CNC) Máy cắt dây CNC được dung trong công nghiệp chế tạo máy và cơ khí, máy sử dụng một cuộn dây đồng dẫn dòng điện qua để cắt kim loại góc cắt nhỏ nhất là R=0.5 Máy được sử dụng nhiều nhất trong việc cắt các chi tiết với góc cắt nhỏ nhất,thuận lợi cho việc gia công các loại chi tiết nhỏ 3 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Hình 1.3 5 AXIS DECKEL MAHO MACHINING CENTER Máy phay CNC 5 trục thường... gian và kinh phí, giảm thiểu nhân công tiết kiệm được tôi đa về lợi nhuận cho các doanh nghiệp cũng như các tập Sau 4 tháng thực tập tại xưởng của Công Ty Nhất Tinh, chúng em đã được anh Lê Anh Tuấn là giám đốc của công ty hiện nay hướng dẫn và giúp đỡ chúng em cuối cùng chúng em đã chọn máy may CNC JUKI có xuất xứ từ NHẬT BẢN của hãng xản xuất máy may nổi tiếng JUKI sản xuất và lắp ráp để khảo sát, ... công nghiệp chế tạo máy, máy sử dụng cấu tạo xoay tròn dùng dao cắt gọt kim loại Máy được sử dụng trong việc gia công các chi tiết kim loại theo bản vẽ của từng chi tiết gia công 1.1 Giới thiệu về máy may cnc : Ngày nay, thời trang đã là một lĩnh vực không thể thiếu trong cuộc sống của con người, đi kèm với nó là những xu hướng luôn được cập nhật, những mẫu trang phục mới liên tục được tạo ra, đáp... các công đoạn máy .10 5 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Sơ đồ 5 : Qui trình kiểm tra hoạt động của máy 5 11-13 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Bất nút sẳn sàng Khởi động Tuỳ chỉnh các công tắc trên bảng điều khiển Bật công tắc nguồn 1 Một số thông số hiển thị trên màn hình có thễ thay đổi chúng Điều chỉnh thông số trục XY và số lần may của kim Điều chỉnh kích thước độ rộng trên bảng điều khiển và số lần may 6 Sao lưu... lưu dữ liệu ? Cho đĩa mềmvào khay đĩa Đọc dữ liệu và tuỳ chỉnh thông số cho cụm XY 2 Bật nút khởi động 6 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Sơ đồ 1 6 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Quay về vị tr í ban đầu Máy may bắt đầu vị trí home Khung kẹp dở lên Đèn SẲN SÀNG bật Máy có quay đúng chiều hay không 3 Bật công tắc bộ đánh chỉ suốt Khung kẹp kẹp xuống Nhấn pedal khởi động Chân vịt trung gian hạ xuống Đầu máy quay 2 Khung kẹp kẹp... bị cho máy may 7 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 7 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Máy có dừng lại do lỗi “E” hay không ? Ấn pedal khởi động Đầu máy dừng Chân vịt trung gian đi lên Tắt nguồn Đổi chiều quay môtơ Tắt công tắc bộ đánh chỉ suốt Khung kẹp dở lên 3 1 YES NO 8 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Sơ đồ 2 8 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 3 Chương trình có được đọc và khung kẹp có dò vị trí gốc hay không Gạt công tắc khoá/mở đầu máy sang... dàng, ít ma sát và không có khe hở khi truyền với tốc độ cao Để có thể dịch chuyển chính xác trên các biên dạng, các trục truyền dẫn không được phép có khe hở và cũng không được phép có hiệu ứng stick-slip(hiện tượng trượt lùi do lực cản ma sát) Bộ vítme/ đai ốc/ bi là giải pháp kỹ thuật đảm bảo được yêu cầu đó • Phương thức tác dụng của vítme/ đai ốc/ bi: Các viên bi nằm trong rãnh vítme và đai ốc đảm . dụng. Máy may CNC được đặt hàng để cải tiến, nâng cấp cùng với việc chế tạo thêm bộ cấp phôi tự động để tăng năng suất trong việc may. Đề tài luận văn này tập trung vào việc khảo sát máy may CNC. với đề tài : “KHẢO SÁT MÁY MAY CNC VÀ CHẾ TẠO MÁY CẤP PHÔI” đã đạt nhiều mục tiêu đặt ra, hoàn thành đúng thời gian. Vì trong thời gian nghiên cứu và điều kiện thực hiện hạn chế nên chắc chắn. và nâng cấp đề tài 47 Phụ lục 52 Tài liệu tham khảo 48 iv DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Máy tiện CNC 3 Hình 1.2 Máy cắt dây CNC 3 Hình 1.3 Máy phay 5 trục 4 Hình 1.4 Máy may CNC 5 Hình 2.1 Cấu tạo