Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy pha sơn tự động

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG Sinh viên thực : Vương Quốc Đức Lớp : CNKTCK3-DK04 Khoá : 2013-2017 Ngành : Cơng nghệ kỹ thuật khí Giảng viên hướng dẫn : Mạc Văn Giang Hải Dương, tháng 8/2017 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG Sinh viên thực : Vương Quốc Đức Lớp : CNKTCK3-DK04 Khố : 2013-2017 Ngành : Cơng nghệ kỹ thuật khí Giảng viên hướng dẫn : Mạc Văn Giang Hải Dương, tháng 8/2017 BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ Độc lập - Tự – Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: Sinh viên thực Chuyên ngành Giảng viên hướng dẫn Đơn vị công tác: : Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy pha sơn tự động : Vương Quốc Đức Lớp : CNKTCK3-DK04 : Công nghệ chế tạo máy Khoa : Khoa khí : Mạc Văn Giang Học hàm, học vị: Thạc sĩ : Khoa khí NỘI DUNG NHẬN XÉT Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài: Hiện ngành xây dựng nội thất phát triển mạnh, đòi hỏi suất, chất lượng sản phẩm ngày cao, vai trò thiết bị máy móc khơng ngừng làm tăng hiệu sản xuất Thực trạng Việt Nam trình pha sơn chủ yếu dạng thủ công dẫn tới chất lượng sơn pha hạn chế, mặt khác gây vệ sinh cho người lao động Đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình máy pha sơn tự động góp phần giải vấn đề trên, đồng thời tổng hợp kiến thức cho sinh viên trình học tập trường trước em tốt nghiệp trường, trình thực đề tài sinh viên ứng dụng cơng cụ tính tốn, thiết kế đại vào việc thiết kế mơ hình máy, lập trình gia cơng chi tiết máy trung tâm gia công đứng VMC 0641 trường Đại học Sao Đỏ Chế tạo 01 mơ hình máy pha sơn tự động đảm bảo yêu cầu kỹ thuật: tính thẩm mỹ, bền, làm việc ổn định đảm bảo suất Bố cục hình thức trình bày: Đồ án trình bày theo quy định hành, gồm trang A4 đánh máy, hình vẽ, vẽ, bảng biểu rõ ràng, trình bày quy định có đầy đủ thích, cấu trúc đầy đủ phần theo mẫu quy định Kết đạt được: Nội dung đồ án nghiên cứu tổng quan công nghệ pha sơn, giới thiệu số loại máy pha sơn đại giới Đã đưa sở tính tốn, thiết kế, phân tích bền biến dạng máy với trợ giúp phần mềm, xây dựng tiến trình cơng nghệ lắp ráp, lập chương trình gia cơng phần mềm truyền chương trình gia cơng vào máy tiến hành gia công Tinh thần, thái độ sinh viên trình làm đồ án, khóa luận: Trong q trình thực đồ án tác giả cố gắng nghiên cứu, tìm hiểu, ứng dụng công cụ hỗ trợ thiết bị đại( phần mềm Autodesk Inventor 2018 quyền, MasterCam 2018, SSCNC 6.45, trung tâm gia công đứng VMC0641, máy hàn Tig) để chế tạo hồn thiện mơ hình máy pha sơn tự động Kết luận: Tuy số tồn nêu song khơng làm tính khoa học thực tiễn đề tài, kết đề tài đáp ứng tốt yêu cầu đề góp phần thực tốt mục tiêu đào tạo Trường Đại học Sao Đỏ Đề tài đủ điều kiện bảo vệ trước hội đồng Điểm đánh giá: Hải Dương, ngày 18 tháng năm 2017 Người hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) Mạc Văn Giang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đưa đồ án tốt nghiệp kết thu q trình nghiên cứu riêng tơi với hướng dẫn Th.s Mạc Văn Giang, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung nghiên cứu có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn tài liệu liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Nếu sai xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký tên ghi rõ họ tên) Vương Quốc Đức Đồ án tốt nghiệp khí Ngành công nghệ k ỹ thuật MỤC LỤC Chương I TỔNG QUAN VỀ MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG 1.1 Khái quát chung máy pha sơn tự động 1.2 Công nghệ pha màu thành phần 1.2.1 Công nghệ pha màu 1.2.2 Sơn gốc 1.2.3 Công thức màu 1.3 Giới thiệu số loại máy pha sơn tự động 1.3.1 Máy pha sơn tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo 1.3.2 Máy pha sơn tự động Solite paint Đức 1.3.3 Hệ thống máy pha màu PaintPro 1.3.4 Máy pha màu Kyoto Việt- Nhật 1.4 Cơ sở lý thuyết máy pha sơn tự động 1.4.1 Sơ đồ nguyên lý 1.2.2 Nguyên lý làm việc Chương II THIẾT MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG SDU 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy pha sơn tự động 2.2 Tính tốn thiết kế kết cấu khí máy 2.2.1 Chọn kích thước máy 2.2.2 Tính tốn thiết bị khuấy trộn 2.2.3 Tính tốn thiết kế truyền đai 2.2.4 Tính tốn thiết kế trục 2.2.5 Phân tích ứng suất, biến dạng khung máy theo phương pháp phần tử hữu hạn 2.2.6 Mơ hình 3D máy pha sơn tự động SDU 11 2.2.7 Mô nguyên lý làm việc máy 12 2.3 Chọn mạch điều khiển giới thiệu vi điều khiển ARM STM32 20 GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang SV Thực hiện: Vương Quốc Đức Đồ án tốt nghiệp khí Ngành cơng nghệ k ỹ thuật 2.3.1 Khái quát vi điều khiển ARM STM32 20 2.3.2 Đặc điểm STM32 21 2.3.3 Bộ xử lý đơn vị xử lý trung tâm CORTEX 21 2.3.4 Mơ hình lập trình 21 2.3.5 Các chế độ hoạt động 22 Chương III LẮP RÁP KẾT CẤU CƠ KHÍ 24 3.1 Đặc điểm cơng nghệ tiến trình lắp ráp kết cấu khí 24 3.2 Tiến trình lắp ráp kết cấu khí 24 Chương IV XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ 34 4.1 Phân tích chức chi tiết chọn đường lối cơng nghệ 34 4.1.1 Phân tích chức chi tiết 34 4.4.2 Chọn phôi đường lối công nghệ 34 4.2 Tiến trình cơng nghệ 35 4.4 Lập chương trình gia cơng phần mềm MasterCam 2018 36 4.4.1 Tổng quan phần mềm MasterCam 2018 36 4.4.2 Trình tự chung lập trình MasterCam 2018 37 4.4.2 Lập trình gia cơng chi tiết phần mềm MasterCam 2018 37 4.4.3 Mô gia công SS-CNC 42 4.5 Gia công chi tiết trung tâm gia công VMC 0641 45 4.5.1 Truyền chương trình gia cơng 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 51 GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang SV Thực hiện: Vương Quốc Đức Đồ án tốt nghiệp khí Ngành cơng nghệ k ỹ thuật DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống Hình 1.2: Công thức màu Hình 1.3: Máy pha sơn tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo Hình 1.4: Máy pha sơn tự động Solite paint Đức Hình 1.5: Hệ thống máy pha màu PaintPro Hình 1.6: Máy pha màu Kyoto Việt- Nhật Hình 1.7: Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy pha sơn tự động Hình 2.2 Phân tích ứng suất 10 Hình 2.3 Phân tích biến dạng 10 Hình 2.4 Phân tích hệ số an tồn tính ổn định hệ thống 11 Hình 2.5 Mơ hình 3D kết cấu khí máy pha sơn tự động SDU 11 Hình 2.6 Khởi tạo phần mềm 12 Hình 2.7 Mở file 12 Hình 2.7 Vào module mơ 13 Hình 2.8 Chọn chế độ mô Studio 13 Hình 2.9 Ch ọn Camera t ạo h ớng nh ìn 14 Hình 2.10 Chọn mặt chuẩn theo hướng nhìn 14 Hình 2.11 Chọn Camera 15 Hình 2.12 Chọn góc nhìn Camera 15 Hình 2.13 Cài đặt thời gian xoay góc nhìn Camera 16 Hình 2.14 Chọn chế độ zoom gần, zoom xa 16 Hình 2.15 Chọn thời gian tối đa mơ 16 Hình 2.16 Chọn đối tượng mô 17 Hình 2.17 Cài đặt thời gian số vòng quay khoảng cách tịnh tiến đối tượng mô 17 GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang SV Thực hiện: Vương Quốc Đức Đồ án tốt nghiệp khí Ngành cơng nghệ k ỹ thuật Hình 2.18 Render video, chọn kích thước khung hình chọn Camera quay 18 Hình 2.19 Chọn đường dẫn nơi lưu file video bật chế độ “Preview: No render” 18 Hình 2.20 Chọn chế độ hiển thị vật thể mức cao 19 Hình 2.21 Chọn chế độ đầy đủ khung hình 19 Hình 2.22 Quá trình render bắt đầu 20 Hình 2.6 Sơ đồ khối vi điều khiển STM32 21 Hình 2.7 Mơ hình lập trình 22 Hình 4.1 Bản vẽ chi tiết 34 Hình 4.2 Mơ hình 3D chi tiết thiết lập điểm gốc 38 Hình 4.3 Chọn máy gia cơng(Milling), thiết lập phơi 38 Hình 4.4 Chọn kiểu gia công 39 Hình 4.5 Chọn dụng cụ cắt 40 Hình 4.6 Thiết lập chế độ cắt 40 Hình 4.7 Thiết lập thơng số vị trí 41 Hình 4.8 Bật chế độ tưới nguội 41 Hình 4.9 Xuất đường chạy dao 42 Hình 4.10 Xuất, sửa mã lệnh Gcode 42 Hình 4.11 Giao diện ban đầu phần mềm SSCNC 43 Hình 4.12 Mơ gia cơng chi tiết gối đỡ SSCNC 45 Hình 4.13 Góc hình trung tâm gia cơng đứng VMC trạng thái chờ nhận chương trình 46 Hình 4.14 Lựa chọn thơng số truyền chương trình sang VMC0641 47 Hình 4.15 Lựa chọn thơng số đầu máy tính 47 Hình 4.16 Cài đặt cấu hình máy CNC 48 Hình 4.17 Truyền trực tiếp chương trình gia cơng vào máy CNC 48 GV hướng dẫn: Th.S Mạc Văn Giang SV Thực hiện: Vương Quốc Đức Inox 120 20 20 360 Tấm Alumium Thanh 2 Inox Vị trí Thanh Số lượng Inox Ký hiệu Tên Gọi Vật liệu Ghi Máy Pha Sơn S.đổi Tờ Số tài liệu Thiết kế Nguyễn Đức Mạnh Kiểm tra Mạc Văn Giang KTCN KTTC Chữ ký Ngày Bảng Điều khiển Dấu Khối lượng Tỉ lệ 0,445 kg 1:3 Tờ: 01 Số tờ: 01 Đại Học Sao Đỏ Khoa Cơ Khí Inox 673 344 Nhựa PVC Ống 21 Khóa Tự Động Cảm Biến Rót Khóa 21 Nhựa PVC Cút Ren Trong 10 Nhựa PVC Cút Ren Ngoài 12 Nhựa PVC Cút Vuông 21 12 Nhựa PVC Số lượng Nhựa PVC T Nhựa 21 Vị trí Ký hiệu Tên Gọi Vật liệu Ghi Máy Pha Sơn Tự Động Dấu S.đổi Tờ Số tài liệu Thiết kế Nguyễn Đức Mạnh Kiểm tra Mạc Văn Giang KTCN KTTC Chữ ký Ngày Đường Ống Dẫn Khối lượng Tờ: 01 Số tờ: 01 Đại Học Sao Đỏ Khoa Cơ Khí Tỉ lệ Nhựa PVC 850 1150 400 500 Thanh Thanh Thanh Thanh Thanh Thanh 2 Inox Vị trí Thanh Số lượng Inox Ký hiệu Tên Gọi Vật liệu Ghi Máy Pha Sơn S.đổi Tờ Số tài liệu Thiết kế Nguyễn Đức Mạnh Kiểm tra Mạc Văn Giang KTCN KTTC Chữ ký Ngày Bảng Điều khiển Tờ: Dấu Khối lượng Tỉ lệ 7,3 kg 1:10 Số tờ: Đại Học Sao Đỏ Khoa Cơ Khí Inox 400 10 10 450 Thanh Inox Thanh Inox Vị trí Thanh Số lượng Inox Ký hiệu Tên Gọi Vật liệu Ghi Máy Pha Sơn Tự Động S.đổi Tờ Số tài liệu Thiết kế Nguyễn Đức Mạnh Kiểm tra Mạc Văn Giang KTCN KTTC Chữ ký Ngày Khung Đỡ Thành Phẩm Dấu Khối lượng Tỉ lệ 1,735 kg 1:5 Tờ: 01 Số tờ: 01 Đại Học Sao Đỏ Khoa Cơ Khí Inox 150 300 Thanh Inox Thanh Inox Thanh 2 Inox Vị trí Thanh Số lượng Inox Ký hiệu Tên Gọi Vật liệu Ghi Máy Pha Sơn S.đổi Tờ Số tài liệu Thiết kế Nguyễn Đức Mạnh Kiểm tra Mạc Văn Giang KTCN KTTC Chữ ký Ngày Bảng Điều khiển Dấu Khối lượng Tỉ lệ 1,2 kg 1:4 Tờ: 01 Số tờ: 01 Đại Học Sao Đỏ Khoa Cơ Khí Inox 170 45 500 Thanh Inox Thanh Inox Thanh 4 Inox Thanh Inox Thanh 2 Inox Vị trí Thanh Số lượng Inox Ký hiệu Tên Gọi Vật liệu Ghi Máy Pha Sơn Tự Động S.đổi Tờ Số tài liệu Thiết kế Nguyễn Đức Mạnh Kiểm tra Mạc Văn Giang KTCN KTTC Chữ ký Ngày Khung Trên Tờ: Dấu Khối lượng Tỉ lệ 2,906 kg 1:4 Số tờ: Đại Học Sao Đỏ Khoa Cơ Khí Inox 22 1347.5 10 Khớp nối Nhôm 26 Khung đỡ lọ sơn phẩm Inox 25 Khung Chính Inox 24 Lọ đựng sơn thành phẩm Nhựa 23 Khóa tự động Đồng 22 Cảm biến lưu lượng 21 T nối 20 Khung 19 Puli 18 15 16 17 18 11 19 20 12 13 14 21 23 25 26 C0 GT2 400 Inox Nhôm Thép Động 1 Inox Nhựa 15 Lọ chứa dung môi 14 Tấm định vị lọ chứa Inox 13 Cánh khuấy Inox 12 Trục khuấy Inox Thép Kiểm tr a Mạc GốiVăn đỡGiang ổ KTCN Lọ chứa sơn KTTC Bảng điều khiển 429 Nhựa PVC Giá đỡ động 00 Nhựa 16 Ổ lăn 11 Thiết kế Ng Đức Mạnh Dây đai 10 17 24 UW15 MáyGT2 Pha Sơn Inox 1 20 (kg) Caosu Thép C45 Số tờ: Tờ: Nhựa Đại Học Sao Đỏ InoxKhoa Cơ Khí Khóa nhựa 1/2 Nhựa PVC Cút ren 10 Nhựa PVC Cút ren ngồi 12 Nhựa PVC Cút vng 10 Nhựa PVC Chân đế Caosu Khung hộp điện Số lg Vật liệu Vị trí Tên Gọi Ký hiệu 29 1:2,5 Inox Ghi ch BẢN VẼ LẮP Dấu S.đo Tờ Số tài liệu Chữ ký Ngày Khối lượng Tỉ lệ ... loại máy pha sơn tự động 1.3.1 Máy pha sơn tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo 1.3.2 Máy pha sơn tự động Solite paint Đức 1.3.3 Hệ thống máy pha màu PaintPro 1.3.4 Máy pha màu... thuyết máy pha sơn tự động 1.4.1 Sơ đồ nguyên lý 1.2.2 Nguyên lý làm việc Chương II THIẾT MÁY PHA SƠN TỰ ĐỘNG SDU 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy pha sơn tự động ... DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống Hình 1.2: Cơng thức màu Hình 1.3: Máy pha sơn tập đoàn Idex, Hoa Kỳ chế tạo Hình 1.4: Máy pha sơn tự động Solite