THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN PHÔI TỰ ĐỘNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN PHÔI TỰ ĐỢNG Họ tên sinh viên: Ngành: Niên khóa: ĐỖ HỒNG THÁI HUỲNH DUY KHÁNH CƠ ĐIỆN TƯ 2014 – 2018 Tháng 06 năm 2018 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN PHÔI TỰ ĐỘNG Tác gia ĐỖ HỒNG THÁI HUỲNH DUY KHÁNH Khóa luận tốt nghiệp được đệ trình đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành CƠ ĐIỆN TƯ Giáo viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN ĐĂNG KHOA Tháng 06 năm 2018 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, chúng em xin gửi lời cam ơn trân trọng và sâu sắc nhất đến thầy Th.S Nguyễn Đăng Khoa, người đã hết sức tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn, góp ý, giúp đỡ, động viên chúng em suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án này Xin chân thành cam ơn đến tất ca quý thầy cô thuộc khoa Cơ khí công nghệ, Bộ môn Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, những người đã trang bị cho chúng em những kiến thức ban, cũng đã nhiệt tình hướng dẫn chúng em suốt khóa học vừa qua Và sau cùng, xin được cam ơn, chia sẻ niềm vui với gia đình, người thân, bạn bè cùng tập thể lớp Cơ điện tử khóa 2014 – những người đã ở bên, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để học tập, nghiên cứu để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng … năm 2018 TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Thiết kế, chế tạo và điều khiển máy hàn phôi tự động” được tiến hành tại Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng đến tháng năm 2018 Thí nghiệm được thực hiện theo kiểu mô hình máy CNC ba trục Tự động hóa lĩnh vực hàn là nhu cầu thiết yếu, hiện có rất nhiều loại hình máy hàn tự động khác thị trường: hàn đường thẳng, hàn đường ống, rôbôt hàn, với nguyên lý hoạt động và ứng dụng đa dạng Nhưng chưa có san phẩm nào thật sự tập trung vào lĩnh vực hàn phôi ban mã Đó là lý chúng em chọn đề tài: “ Thiết kế, chế tạo và điều khiển máy hàn phôi tự động” Mô hình được thiết kế, chế tạo với nội dung chính gồm: - Thiết kế, chế tạo bàn gá phôi di chuyển tịnh tiến theo hai phương x và y - Thiết kế, chế tạo tay kẹp mỏ hàn MIG - Giao diện điều khiển cho phép hiển thị quỹ đạo và tốc độ hàn Trai qua quá trình nghiên cứu và thực hiện, chúng em đã thiết kế được hệ thống truyền động cho bàn gá phôi chuyển động theo phương y và mỏ hàn theo phương x Tay kẹp mỏ hàn có thể điều chỉnh độ cao, đam bao cố định mỏ hàn quá trình hàn Thiết kế thành công mạch điều khiển cho mỏ hàn Giao diện điều khiển cho phép hiển thị quỹ đạo Mô hình máy hàn tự động CNC đã hàn được các loại hình hàn đường thẳng như: giáp mối, chồng mí, chữ T Tuy nhiên, mô hình hàn được một phần tư đường tròn, cần được tiếp tục nghiên cứu và phát triển để hoàn thiện thêm đề tài MỤC LỤC Trang Trang tựa i Lời cam ơn ii Tóm tắt .iii Mục lục iv Danh mục hình vii Danh mục bang ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Đề xuất nhiệm vụ đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Một số máy hàn tự động .3 2.1.1 Máy hàn tự động với phôi tròn quay 2.1.1.1 Máy hàn ống ngang 2.1.1.2 Máy hàn ống đứng 2.1.2 Xe hàn tự động 2.1.2.1 Xe hàn đường thẳng 2.1.2.2 Xe hàn ống 2.1.3 Máy hàn đường thẳng 2.1.4 Máy hàn ứng dụng công nghệ CNC 2.1.5 rôbôt hàn tự động .11 2.2 Tìm hiểu về máy hàn bán tự động .13 2.2.1 Máy hàn TIG 13 2.2.2 Máy hàn MIG/MAG 15 2.3 Đề xuất nhiệm vụ đề tài 16 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Nội dung thực hiện .18 3.2 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu 18 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực hiện 18 3.2.1.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .18 3.2.1.2 Phương pháp thực hiện 19 3.2.2 Phương tiện nghiên cứu 19 3.3 Một số linh kiện sử dụng đề tài: 19 3.3.1 Arduino Uno R3 19 3.3.2 CNC Shield V3 21 3.3.3 Driver A4988 21 3.3.4 Động bước 22 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Tính toán, thiết kế, chế tạo mô hình máy hàn phôi thép tự động 24 4.1.1 Khung gá phôi mô hình máy hàn phôi thép tự động 24 4.1.1.1 Tính toán, thiết kế cấu truyền động 24 4.1.1.2 Nguyên lý hoạt động mô hình máy hàn phôi thép tự động 26 4.1.1.3 Tính toán, phân tích lực, mômen tác dụng lên trục và chọn động bước 27 4.1.2 Tính toán, thiết kế tay kẹp kẹp đầu mỏ hàn (mỏ hàn MIG, MAG) 32 4.2 Tính toán, thiết kế mạch điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động 34 4.2.1 Sơ đồ điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động .34 4.2.1.1 Sơ đồ khối điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động 34 4.2.1.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động 35 4.2.2 Sơ đồ điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn MIG 36 4.2.2.1 Sơ đồ khối điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn MIG 36 4.2.2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn MIG 37 4.3 Phần mềm ứng dụng điều khiển máy CNC (bCNC) 39 4.3.1 Giao diện điều khiển phần mềm bCNC 39 4.3.1.1 Các tính chính 40 4.3.1.2 Giao diện ban 40 4.3.1.3 Thiết lập thông số GRBL phù hợp với máy CNC 40 4.3.2 Giao diện giám sát quỹ đạo hàn .43 4.3.2.1 Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo đường thẳng 43 4.3.2.2 Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo cung tròn .44 4.4 Kết qua chế tạo và khao nghiệm 44 4.4.1 Kết qua chế tạo 44 4.4.2 Khao nghiệm 45 4.4.2.1 Kết qua khao nghiệm máy gia công theo đường thẳng 45 4.4.2.2 Kết qua khao nghiệm máy gia cơng theo đường tròn 46 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .49 5.1 Kết luận 49 5.2 Đề nghị .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .50 PHỤ LỤC 51 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hàn thủ công và tự động Hình 2.1: Máy hàn ống ngang Hình 2.2: Máy hàn ống đứng .5 Hình 2.3: Xe hàn đường thẳng Hình 2.4: Xe hàn ống Hình 2.5: Máy hàn đường thẳng Hình 2.6: Máy hàn CNC 10 Hình 2.7: rôbôt hàn 13 Hình 2.8: Máy hàn TIG inverter Btec MMA 200 14 Hình 2.9: Máy hàn Migweld280SEF 16 Hình 3.1: Vi điều khiển Arduino Uno R3 20 Hình 3.2: Mạch CNC Shield V3 21 Hình 3.3: Sơ đồ kết nối driver A4988 22 Hình 3.4: Động bước Nema 17 .22 Hình 4.1: Máy hàn phôi thép tự động 24 Hình 4.2: Cấu tạo khung máy chuyển động theo phương Y 25 Hình 4.3: Cấu tạo khung máy chuyển động theo phương X 26 Hình 4.4: Momen xoắn khối lượng tai lên trục X 27 Hình 4.5: Momen xoắn ma sát lên trục X .28 Hình 4.6: Momen xoắn khối lượng tai lên trục Y 29 Hình 4.7: Momen xoắn ma sát lên trục Y .29 Hình 4.8: Momen xoắn khối lượng tai lên trục Z 30 Hình 4.9: Momen xoắn ma sát lên trục Z 31 Hình 4.10: Kích thước tổng quát tay kẹp 32 Hình 4.11: Mỏ hàn được lắp ghép với tay kẹp kẹp cố định mỏ hàn vào máy CNC 32 Hình 4.12: Kích thước tổng quát tay kẹp kẹp đầu mỏ hàn MIG 33 Hình 4.13: Hình anh thực tế tay kẹp kẹp đầu mỏ hàn MIG .33 Hình 4.14: Sơ đồ khối điều khiển máy hàn phôi thép tự động 34 Hình 4.15: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động 35 Hình 4.16: Sơ đồ điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn 37 Hình 4.17: Sơ đồ nguyên lý điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn MIG 38 Hình 4.18: Kết nối từ Relay đến mỏ hàn MIG 39 Hình 4.19: Giao diện phần mềm điều khiển bCNC 41 Hình 4.20: Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo đường thẳng .43 Hình 4.21: Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo cung tròn 44 Hình 4.22: Mô hình máy hàn tự động CNC .44 Hình 4.23: Giao tiếp giữa máy tính và máy hàn tự động CNC 45 Hình 4.24: Kết qua hàn giáp mí 47 Hình 4.25: Kết qua hàn xếp chồng .47 Hình 4.26: Kết qua hàn chữ T 48 Hình 4.27: Kết qua hàn cung tròn 48 DANH MỤC BẢNG Bang 4.1: Điều chỉnh vi bước cho động (micro stepping - vi bước) .37 Bang 4.2: Bang khao sát máy gia công theo đường thẳng 46 Bang 4.3: Bang khao sát máy gia công theo cung tròn 47 Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hàn là một bộ phận quan trọng gia công khí Tỷ lệ thành phẩm trai qua nguyên công hàn tương đối cao Độ bền và giá trị thẩm mỹ san phẩm phụ thuộc rất cao vào tay nghề người thợ Hiện nay, ngoài những ngành công nghiệp san xuất ô tô, đóng tàu, và tại các xí nghiệp nhà xưởng lớn sử dụng hệ thống hàn đã được tự động hóa với trang thiết bị được đầu tư nhập từ ngước ngoài với giá thành cao, vận hành và bao dưỡng tương đối phức tạp, thì phần lớn các nhà xưởng có quy mô vừa, nhỏ chủ yếu là sử dụng công nghệ hàn thủ công (hình 1.1a) a Hàn thủ cơng b Hàn tự đợng Hình 1.1 Hàn thủ công và tự động Mặc khác, người thợ cũng không thể làm việc liên tục để tránh tạo san phẩm chất lượng Như vậy, để nâng cao suất và chất lượng san phẩm hàn, giam bớt chi phí thuê nhân công, đặc biệt là hàn phôi thép ban mã với những chi tiết khá đơn gian hàn đường thẳng, đường tròn, cần phai tiến hành tự động hóa Máy hàn tự động (hình 1.1b) mặc dù có thể hàn đường thẳng hạn chế về quỹ đạo hàn, phương thức điều khiển Vì vậy, chế tạo một san phẩm đáp ứng được những nhu cầu là vấn đề cấp thiết, để tạo điều kiện phát triển cho các nhà xưởng, cũng cung cấp san phẩm với số lượng và chất lượng cao cho người dùng Đó cũng là lý chúng em chọn đề tài “ Thiết kế, chế tạo và điều khiển máy hàn phơi tự đợng” 1.2 Mục đích đề tài - Mục đích đề tài là tìm hiểu và nghiên cứu một cách có hệ thống các loại hình máy móc, cấu truyền động, hệ thống và thuật toán điều khiển có liên quan đến hàn tự động và ngoài nước Từ đó lựa chọn phương hướng phát triển mô hình dựa ưu nhược điểm các loại hình hàn tự động có sẵn - Mô hình máy hàn tự động có bàn gá phôi di chuyển theo phương x và y so với mỏ hàn để tạo quỹ đạo hàn, cho phép hàn các loại phôi thép ban mã với biên dạng đường thẳng, đường tròn và các loại hình hàn giáp mới, hàn chờng mí, hàn góc, hàn chữ T,… - Giao diện điều khiển cho phép hiển thị quỹ đạo hàn MS1 MS2 MS3 Vi bước Không nối Không nối Không nối Vcc Không nối Không nối 1/2 Không nối Vcc Không nối 1/4 Vcc Vcc Không nối 1/8 Vcc Vcc Vcc 1/16 Bảng 4.1 Điều chỉnh vi bước cho động (micro stepping - vi bước) 4.2.2 Sơ đồ điều khiển đóng mở cơng tắc mỏ hàn MIG 4.2.2.1 Sơ đồ khối điều khiển đóng mở cơng tắc mỏ hàn MIG Hình 4.16 Sơ đờ khới điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn Nạp file Gcode vào phần mềm điều khiển bCNC từ máy tính, tín hiệu được mã hóa gửi đến vi điều khiển 1(Arduino Uno R3), Arduino Uno R3 điều khiển máy CNC đồng thời gửi tín hiệu đến cho vi điều khiển 2(Arduino Nano) có lệnh M03 file Gcode, Arduino Nano lập tức truyền tín hiệu đến và kích relay để đóng mở công tắc mỏ hàn MIG 36 4.2.2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển đóng mở cơng tắc mỏ hàn MIG Hình 4.17 Sơ đờ ngun lý mạch điều khiển đóng mở công tắc mỏ hàn MIG 37 Để kích được mỏ hàn MIG phai sử dụng câu lệnh Gcode “M03” Lệnh được gửi đến vi điều khiển Arduino Uno R3, vi điều khiển xuất tín hiệu chân D11 Lúc này Arduino Nano nhận tín hiệu xuất từ chân D11 Khi đó Arduino Nano xuất mức điện áp 5V từ chân D15 để tác động vào relay thực hiện công việc đóng mở công tắc mỏ hàn MIG Do tín hiệu xuất từ Arduino Uno R3 chân D11 có mức điện áp rất nhỏ 0,02V, mà mức điện áp 0,02V thì không thể kích được Relay, để kích được Relay ta cần khuếch đại từ mức điện áp 0,02V lên mức điện áp 5V Cho nên chúng em chọn Arduino Nano để thực hiện công việc này Cấu tạo mỏ hàn MIG kết nối với relay: Hình 4.18 Kết nới từ relay đến mỏ hàn MIG 4.3 Phần mềm ứng dụng điều khiển máy CNC (bCNC) 4.3.1 Giao diện điều khiển phần mềm bCNC Thư viện GRBL là thư viện nguồn mở có hiệu hoạt động cao, nó là giai pháp thay thế cho việc sử dụng cổng parallel-port-based được dùng phổ biến các máy phay CNC Thư viện GRBL có thể hoạt động hầu hết các board mạch Arduino Classic hiện (Arduino UNO, Nano, Pro mini, mini , ) Thư viện điều khiển được viết bằng ngôn ngữ C được tối ưu hóa để có thể hoạt động với hiệu cao và tận dụng hết những kha dòng chip AVR để đạt được thời gian chính xác và hoạt động đa nhiệm Phần mềm bCNC là phần mềm được viết nền tang thư viện GRBL, có giao diện người dùng khá đơn gian với cửa sổ chính hiển thị thông tin ban về kết 38 nối và tổng trạng thái máy tính theo mô hình gia công ba chiều và các vị trí chung vật thể Các khu vực lại giao diện gồm một bang điều khiển và bang lệnh, cùng một phần chuyên điều chỉnh thông số chính xác 4.3.1.1 Các tính - Gửi lệnh G-code tới máy CNC - Hỗ trợ hệ điều hành OS X, Linux, Raspberry Pi - Giao diện người dùng đơn gian - Gia công vật thể với độ chính xác cao - Tích hợp công cụ G-code Visualizer 4.3.1.2 Giao diện - Vùng Serial: Chọn cổng COM (tùy máy mà cắm Arduino vào tạo ra, nhấn vào mũi tên hướng xuống để chọn cổng đúng), baud (mặc định 115200), nút Mở/Đóng để tắt/mở cổng - Tab điều khiển: Thông báo trạng thái (Active Status) và vị trí máy, vị trí làm việc - Tab File: mở các file G-code từ phần mềm xuất file G-code (nhằm gia công tự động) Vùng Control: Điều khiển máy di chủn thủ cơng (thường dùng cân chỉnh máy, dò phơi), nhập khoang cách cần di chuyển vào Step size và nhấn vào trục cần di chuyển, cài đặt máy ở đơn vị milimetters 4.3.1.3 Thiết lập thông số GRBL phù hợp với máy CNC Đây là bước rất quan trọng việc điều khiển máy CNC Để máy CNC hoạt động chính xác, cũng vận tốc, gia tốc phù hợp cho quá trình gia công thì ta cần phai nhập vào các thông số cần thiết cho máy 39 Hình 4.19 Giao diện phần mềm điều khiển bCNC Để thiết lập các thông số cho máy ta nhập các thông số vào ô Lệnh (hình 4.19) - $0: Thời gian xung cấp cho driver để chạy động cơ, mặc định là 10uS - $1: Thời gian giữ động sau loạt chuyển động, muốn động được giữ cho thông số bằng 255, giá trị mặc định 25mS - $2: Chọn mức tín hiệu xung cho driver điều khiển, chỉnh sử dụng driver có opto cho phép ngõ vào cao thấp (như driver TB6560/6600 ) - $3: Chọn hướng chuyển động cho động trục.Ví dụ sau ráp ta thấy trục Z chạy ngược với mong muốn (nhấn Z+ nó xuống và Z- nó lên), ta thiết lập lại: $3=4 (0b00000100), đổi trục X và Z: $3=5 (0b00000101) - $10: Chọn chế độ phan hồi thông tin máy chạy, mặc đinh: $10=3 (chỉ phan hồi vị trí máy và vị trí gia công) - $11: Chọn gia tốc mỏ hàn gia công, thông số càng lớn mỏ hàn càng nhanh dễ bị sai số, giá trị mặc định 0,01mm - $12: Chọn sai sớ cung tròn, sớ càng nhỏ càng mịn, giá trị mặc định 0.002mm 40 - $13: Chọn chế độ thông báo trạng thái làm việc theo đơn vị Inch, giá trị mặc định là (không chọn Inch, máy báo về đơn vị mm) - $20: Chọn chế độ giới hạn hành trình bằng phần mềm, sau chọn hành trình gia công (thiết lập hành trình gia công này ở $130, $131, $132), máy cho phép mỏ hàn chạy hành trình này tính từ gốc tọa độ, đó để chức này hoạt động được phai bật cho phép về gốc tọa độ ở $22 - $23: Chọn hướng di chuyển về gốc tọa độ (giống $3) - $100, $101, $102: chọn số xung cấp cho động tương ứng với di chuyển thẳng 1mm Do động bước chuyển động xoay (mỗi xung cấp cho động xoay góc – gọi là bước), dùng các cấu chuyển động đai kéo, vít-me để chuyển đổi chuyển động xoay này thành chuyển động thẳng, các thông số này là trung gian cho các chuyển đổi đó Cách tính thông số: Số xung = [(số vi bước)*(số xung động xoay vòng)/(kiểu chủn đợng)]* [bợ giam tớc (nếu có)] Trong đó: Số vi bước: là kha chạy vi bước động bước mà ta cần thiết lập (với DRV8825 cao nhất là vi bước 32, với A4988 và TB6560 cao nhất là 16) Số xung động xoay vòng: với đợng có bước là 1,8 đợ thì để xoay được mợt vòng (360 đợ) nó cần sớ xung là: 3600/1,80 = 200 xung Kiểu chuyển động: Với chuyển động sử dụng bánh đai – dây đai GT2: số Puli nhân Với chuyển động sử dụng vít-me: bước vít-me Bộ giam tốc: nếu động gắn trực tiếp vào cấu chuyển động thằng thì giá trị này không cần quan tâm (bằng 1), nếu ta sử dụng bộ giam tốc với độ giam lần thì số xung phai nhân lên bấy nhiêu lần Ví dụ: Chuyển động gắn với puli 16 và đai GT2: số xung = 32*200/(16 *2) = 200 Chuyển động gắn với vít-me T8: số xung = 32*200/8 = 800 - $110, $111, $112: chọn tốc độ di chuyển lớn nhất cho các trục X, Y, Z tương ứng Nên chọn cho động chạy mượt - $120, $121, $122: chọn gia tốc di chuyển lớn nhất cho các trục X, Y, Z tương ứng Nếu chọn gia tốc nhỏ khó đạt tốc độ tối đa, chọn cao quá chạy động dễ bị sốc trượt bước 41 - $130, $131, $132: chọn hành trình gia công (vùng không gian cho phép làm việc) Sau thiết lập xong nhấn vào Save để lưu lại Mở Tab Điều khiển lên, nhập vài Step size khoang cách cần thử (ví dụ 10mm) nhấn vào X+, X-, Y+, Y-, Z+, Z- để xem kết qua, nếu sai kiểm tra lại các thông số $100, $101, $102 Các thông số này được lưu eeprom Arduino, nó không bị mất tắt điện cài lại firmware, đó sau cài firmware phai vào kiểm tra và thiết lập lại cho vì nếu mạch Arduino đã từng được cài GRBL nó vào lấy các thông số cũ để chạy tiếp 4.3.2 Giao diện giám sát quỹ đạo hàn 4.3.2.1 Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo đường thẳng Hình 4.20 Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo đường thẳng 4.3.2.2 Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo cung tròn Hình 4.21 Giao diện giám sát hiển thị quỹ đạo hàn theo cung tròn 42 4.4 Kết chế tạo khảo nghiệm 4.4.1 Kết chế tạo Hình 4.22 : Mơ hình máy hàn tự đợng CNC Giao tiếp giữa máy tính và máy CNC để thực hiện gia cơng hàn phơi thép 43 Hình 4.23 Giao tiếp giữa máy tính và máy hàn tự động CNC 4.4.2 Khảo nghiệm Bố trí khao nghiệm: Thực hiện hàn CNC với mỏ hàn MIG, cài đặt tốc độ tiến dao cho máy là F=200 (mm/min) thực hiện gia công theo quỹ đạo thẳng và tròn Khao nghiệm mới hàn theo các yêu cầu sau: độ dài mối hàn, độ rộng mối hàn Cho máy hoạt động xong san phẩm thu được dùng thước kẹp đo và ghi nhận số liệu Khao nghiệm 10 lần, kết qua khao nghiệm được thể hiện Bang 4.2 4.4.2.1 Kết khảo nghiệm máy gia công theo đường thẳng Thiết lập cho máy chạy dao với F=200 (mm/min) và quãng đường X=50 (mm) cho hàn đường thẳng Khao nghiệm độ chính xác và tính các giá trị trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn Số lần Độ dài(mm) 50,12 50,16 44 Độ rộng(mm) 7,24 7,16 50,06 7,22 50,1 7,34 50,18 7,3 50,22 7,26 50,08 7,28 50,1 7,34 50,16 7,4 10 50,18 7,22 Trung bình 50,136 7,276 Phương sai 0,0026 0,005 Độ lệch chuẩn 0,051 0,071 Bảng 4.2 Bang khao sát số liệu máy gia công theo đường thẳng 4.4.2.2 Kết khảo nghiệm máy gia cơng theo đường tròn Sớ lần 10 Trung bình Phương sai Độ rộng(mm) 6,42 6,26 6,18 6,2 6,34 6,28 6,38 6,42 6,32 6,26 6,306 0,0072 Độ lệch chuẩn 0,0848 Bảng 4.3 Bang khao sát máy gia công theo quỹ đạo cung tròn Kết qua hàn giáp mí: 45 Hình 4.26 Kết qua hàn giáp mí Kết qua hàn xếp chờng: Hình 4.27 Kết qua hàn xếp chờng Kết qua hàn chữ T: 46 Hình 4.28 Kết qua hàn chữ T Kết qua hàn cung tròn: Hình 4.29 Kết qua hàn cung tròn 47 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Sau một quá trình nghiên cứu và thực hiện nhóm, đề tài đã đạt được một số kết qua: - Đã thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh phần khí máy CNC Các chuyển động tịnh tiến theo phương X, Y, Z , kết cấu máy gọn phù hợp với mô hình thí nghiệm - Tính toán, thiết kế chế tạo thành công tay kẹp kẹp mỏ hàn MIG - Tính toán, thiết kế, chế tạo thành công mạch điều khiển máy hàn phôi thép tự động - Ứng dụng thành công các tính phần mềm điều khiển CNC - Kích hoạt thành công mỏ hàn MIG bằng tín hiệu điện - Các mối hàn sau gia công đạt được chất lượng khá tốt - Ứng dụng được các phần mềm CAD-CAM để thiết kế và xuất file G-code 5.2 Đề nghị Do thời gian ngắn và kinh phí có hạn nên mô hình máy hàn phôi thép tự động là mô hình mang tính chất khao nghiệm vận hành tự động nên có một số sai sót dẫn đến sai số so với tính toán thiết kế ban đầu Tóm lại cần chế tạo một san phẩm hoàn chỉnh với quy mô lớn mô hình hiện tại để tăng công suất cũng suất máy, phát triển thêm về phần khí và điều khiển để phát triển máy thành các máy hàn mang tính chất công nghiệp và thương mại 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình Cơng nghệ CNC, GS TS Trần Văn Dịch, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nợi 2004 [2] Giáo trình CAD-CAM-CNC, Ngũn Ngọc Đào, NXB Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP HCM [3] Thông tin máy CNC mạch điều khiển CNC, nguồn internet: http://www.thegioiCNC.com [4] How to make your own CNC machine, ng̀n internet: http://www.buildownCNC.com [5] Giáo trình Vẽ kỹ thuật tập 2, Nguyễn Hữu Quế, NXB Giáo dục, 2002 [6] Bài giảng Nguyên lý máy, Vương Thành Tiên, ĐHNL [7] Nguồn internet, website: http://www.arduino.vn [8] Nguồn internet, website: http://www.diendandientu.com [9] Nguồn internet, website: http://www.mayin3d.xyz PHỤ LỤC Mã Gcode hàn đường thẳng G90 G21 G0 Y0.0 X0.0 Z3.0 G01 Z0.0 F200.0 M03 G01 Y-40.0 X0.0 F200.0 M05 G0 Y0.0 X0.0 Z5.0 M02 49 Mã Gcode hàn cung tròn G90 G21 G0 X2 Y0 G01 Y-14.5 F350 G01 Y-14.5 X9.0 F350 M03 G02 X9 Y14.5 R16 F150 M05 M02 G0 X0.0 Y0.0 50 ... tập trung vào lĩnh vực hàn phôi ban mã Đó là lý chúng em chọn đề tài: “ Thiết kế, chế tạo và điều khiển máy hàn phôi tự động Mô hình được thiết kế, chế tạo với nội... Sơ đồ điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động .34 4.2.1.1 Sơ đồ khối điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động 34 4.2.1.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển. .. đầu mỏ hàn MIG .33 Hình 4.14: Sơ đồ khối điều khiển máy hàn phôi thép tự động 34 Hình 4.15: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển mô hình máy hàn phôi thép tự động 35

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN PHÔI TỰ ĐỘNG

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan