đồ án nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống mài mẫu tự động

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Chương 1: Chương 2: Hình 2.1:Lưới Fem solidwork simulation Hình 2.2:Ứng dụng FEA nghiên cứu chuyển vị Hình 2.3:Các bước tiến hành nghiên cứu tĩnh solidworks simulation Hình 2.4: Kết nghiên cứu tĩnh solidwork simulation Hình 2.5:Mơ hình phận giữ phơi thiết kế solidwork Hình 2.6:Mơ hình phận giữ phơi thực tế Hình 2.7:Các thuộc tính đồng thau Solidwwork Hình 2.8:Giá trị ứng suất phận gá kẹp phôi solidwork simulation Hình 2.9:Giá trị chuyển vị phận gá kẹp phơi solidwork simulation Hình 2.10: Kiểm tra hệ số an tồn cho phận giữ phơi Hình 11:Hình minh họa khỏa mặt đầu phơi Hình 12:Hình minh họa tiện mặt bậc Hình 13:Tiện lỗ Hình 14:Khoan lỗ phụ Hình 15:Gia cơng tinh lỗ vát mép Hình 16:Taro ren Hình 17:Sản phẩm mơ hình hồn thiện Hình 2.18:Thơng số kích thước gá kẹp phơi Hình 2.19:Mơ hình bàn nâng thiết kế solidwork Hình 2.20:Bàn nâng thực tế | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 2.21:Chuyển vị bàn nâng Hình 2.22:Tính chất vật liệu làm bàn nâng Solidwork Hình 2.23:Giá trị ứng suất bàn nâng Hình 2.24:Giá trị chuyển vị bàn nâng Hình 2.25:Kiểm tra hệ số an tồn cho bàn nâng Hình 2.26a,b,c,d: Gán vật liệu cho bàn nâng Hình 27a,b:Chỉnh sửa mơ hình ANSYS Hình 28a,b,c: Sắp xếp chia lưới ANSYS Hình 29a,b,c:Đặt lực tác dụng lên bàn nâng Hình 30:Đặt trọng lực Hình 31a,b,c:Kết chuyển vị Hình 32a,b:Kiểm tra lỗi va chạm xuất vẽ sửa lại Hình 33a,b:Khởi tạo Solidworks Simulation Hình 34a,b:Thiết lập thơng số lực vật liệu solidwork Hình 35a,b:Chia lưới Solidwork Hình 36a,b,c:Tạo ràng buộc liên kết Hình 37:Kết chia lưới Hình 38:Lựa chọn điều kiện biên Hình 39a,b:Lực tác dụng lên bàn nâng Hình 40a,b,c,d:Kết mơ ứng suất chuyển vị Chương 3: Chương 4: Hình 1: Sơ đồ khối điều chỉnh điện áp đưa vào động Hình 2: Điều khiển động pha tổng trở phụ Hình 3: Điều khiển động pha biến áp tự ngẫu Hình 4: Một số mạch điều khiển động xoay chiều pha Tiristor triac Hình 5: mạch điều khiển động xoay chiều pha Triac dùng R,C Diac Hình 6: Triac BTA16 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 7: Cấu tạo triac Hình 8: Sơ đồ nguyên lý đấu triac mạch Hình 9: Đặc tính triac Hình 10:Diac DB3 Hình 11: Cấu tạo diac Hình 12: Điện trở Hình 13: tụ điện Hình 14: Cuộn cảm Hình 15:Màn hình LCD16x2 Hình 16: Sơ đồ chân LCD Hình 17: Vi điều khiển PIC 16F877A Hình 18: Cấu hình Vi điều khiển PIC 16F877A Hình 19: Sơ đồ khối Vi điều khiển PIC 16F877A Hình 20: Sơ đồ chân vi điều khiển PIC 16F877A Hình 21: Encoder 400 xung Hình 22: Nguyên lý Encoder Hình 23: Các dây Encoder Hình 24:Mạch điều khiển trung tâm Hình 25: Mạch điều khiển động dùng triac Hình 26: Mạch hiển thị đầu vào Encoder Hình 27: Sơ đồ mạch in PCB Hình 28: Mơ tốc độ động phần mềm proteus Hình 29:Các thơng số máy mài maktec MT922 Hình 30:Các thơng số servo motor SGM 02A312 Hình 31: Bộ điều khiển driver động SERVOPACK Hình 32: Thơng số điều khiển driver SERVOPACK (SGDA-01ASP) Hình 33:Nhãn driver SGDA-01ASP Hình 34:Tổng quát nguyên lý điều khiển | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 35:Màn hình điều khiển Hình 36:Nhãn hình điều khiển Hình 37:Sơ đồ cấu trúc giao tiếp PLC Chương 5: DANH MỤC BẢNG BIỂU Chương 3: Bảng 1: Kết ứng suất, chuyển vị hệ số an toàn cho bàn nâng: Bảng 2: Thông số làm việc hệ thống dẫn hướng cho trục x Bảng 3:Bảng tra hệ số tải trọng Bảng 4: Bảng kết tính toán chọn tải trọng cho trục x: Bảng 5: Thông số làm việc hệ thống dẫn hướng cho trục y Bảng 6:Bảng tra hệ số tải trọng cho trục Y Bảng 7: Bảng kết tính toán chọn tải trọng cho trục x: Chương 4: LỜI NĨI ĐẦU Ngày với phát triển khơng ngừng lĩnh vực nghành khí công nghệ hàn trở nên vô quan trọng công nghiệp sản xuất nước toàn giới Các sản phẩm hàn mang tính ứng dụng cao, nhiên nhược điểm hàn để lại khuyết tật bên mối hàn như: nứt,rỗ,và ảnh hưởng nhiệt, Những khuyết tật quan sát măt thường chúng nằm sâu bên mối hàn Chính để kiểm tra tính mối hàn kiểm tra phá hủy mẫu hàn, việc áp dụng trang thiết bị đại người ta sử dụng phương pháp truyền thống cắt mẫu hàn kiểm tra chất lượng qua mặt cắt thu được.Và để làm điều cơng đoạn cần thiết sau cắt mẫu mài mẫu.Hiện thị trường nước cung cấp | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm nhiều sản phẩm mài mẫu với nhiều chủng loại khác nhau.Tuy nhiên Việt Nam việc sử dụng loại máy mài mẫu đại hạn chế giá thành đắt đỏ Điều làm hạn chế khả học tập nghiên cứu kỹ sư sinh viên trường đại học.Hiểu tầm quan trọng u cầu thực tiễn đó, em chọn đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống mài mẫu tự động” làm đề tài tốt nghiệp mình.Đồ án bao gồm chương sau: Chương 1: “Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài” Chương 2: “Thiết kế phân tích FEM cho gá kẹp phôi cho bàn nâng” Chương 3: “ Tính tốn,thiết kế phân tích FEM cho hệ thống truyền động trục x trục y” Chương 4: “Thiết kế điều khiển tốc độ động máy mài” Chương 5: “Đo lường đánh giá kết độ nhám bề mặt mẫu” Em xin chân thành cảm ơn Th.S Trần Lâm tồn thể thầy mơn Hàn tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.Mặc dù cố gắng kiến thức thời gian có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiết sót Kính mong q thầy đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thành tốt Hà Nội, Ngày … tháng … năm 2019 Sinh viên thực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Ngồi nước Cơng nghệ hàn ngày đóng vai trò quan trọng sản xuất cơng nghiệp toàn giới Bên cạnh ưu điểm phương pháp Hàn tiết kiệm vật liệu, chế tạo chi tiết lớn, phức tạp, tạo sản phẩm có độ bền kín khít cao (trong chế tạo thiết bị bình, bồn áp lực), hàn có nhược điểm định mà nhược điểm khuyết tật bên mối hàn như: nứt, rỗ khí, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, Những khuyết tật nằm sâu bên mối hàn khôg thể quan sát măt thường nên bên cạnh thiết bị kiểm tra chụp siêu âm, X-ray, thử từ tính, phương | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm pháp truyền thống kinh tế cắt mẫu hàn kiểm tra chất lượng mối hàn thông qua mặt cắt mẫu hàn thu Ngồi để kiểm tra tính mối hàn cơng việc khơng thể thiếu kiểm tra phá hủy mẫu hàn cắt từ sản phẩm hàn Hầu hết, công việc sau cắt mẫu cần công đoạn khơng thể thiếu mài mẫu, từ mài thơ đên mài tinh để thực yêu cầu khác mẫu hàn quan sát tổ chức thô đại, quan sát cấu trúc tế vi, thử độ cứng, Hiện giới có nhiều sản phẩm mài mẫu, từ thủ công, bán tự động đến tự động hóa hồn tồn từ khắp nước giới Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Thụy Điển, Mỹ, Đức, Hầu hết tất máy mài mẫu cần tuân thủ quy trình sau để đảm bảo chất lượng bề mặt mẫu mài đạt mức cao nhất: Bước 1: Cắt mẫu kim tương Bước việc chuẩn bị mẫu để phân tích kim tương để xác định vị trí khu vực quan tâm đối tượng mẫu Cắt kỹ thuật phổ biến để có mẫu thử khu vực quan tâm Cắt mẫu phải đảm bảo thích hợp nhằm tối thiểu biến đổi cấu trúc mẫu Cắt mẫu đắn điều kiện tốt cho bước chuẩn bị mẫu Bước 2: Làm khuôn cho mẫu kim tương Mẫu vật sau cắt mẫu vật thường gắn khuôn Gắn khuôn cung cấp ưu điểm sau: Thuận tiện việc giữ mẫu vật để mài đánh bóng; tạo hàng loạt mẫu đồng kích thước để mài/đánh bóng nhiều mẫu đồng thời máy mài/ đánh bóng tự động; bảo vệ góc cạnh bên ngồi rìa mẫu nhằm không bị biến đổi cấu trúc mài/đánh bóng; tạo mẫu có hướng định; cung cấp phương tiện để ghi tên/số bảo quản mẫu vật Có hai kỹ thuật làm khn phổ biến cho mẫu kim tương làm khn nóng làm khuôn nguội Đối với mẫu kim loại thường sử dụng kỹ thuật làm khn nóng Làm khn nóng có ưu điểm dễ dàng nhanh chóng, cần vài phút nhiệt độ phù hợp chuẩn bị xong mẫu Hầu hết thời gian yêu cầu làm khn nóng lắp xảy giai đoạn gia nhiệt làm mát mẫu Có thể sử dụng loại hạt làm khuôn sau đây: nhựa Phenolic, Acrylic Resins, Epoxy Resins, Diallyl phthalate Resins, Conductive Resins Bước Mài đánh bóng mẫu mẫu kim tương | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Sử dụng máy mài/đánh bóng mẫu chun dụng cho cơng đoạn Máy mài/đánh bóng đĩa đơn tiết kiệm chi phí hiệu thấp máy mài/ đánh bóng đĩa đơi • Mài mẫu kim tương Mẫu sau đúc xong tiến hành mài máy mài chuyên dụng sử dụng giấy mài hạt mài phù hợp Các hạt mài phổ biến sử dụng Silicon Carbide – SiC Đây loại hạt mài lý tưởng nhờ độ cứng cạnh sắc nét Để chuẩn bị mài mẫu, vật liệu mài SiC bọc giấy mài từ dạng hạt thô đến hạt ương ứng với grit 60 đến grit 1200 Cơng việc mài đánh bóng phải tn thủ quy trình Đối với mẫu kim loại cứng gang cần mài tích cực để loại bỏ lớp bề mặt Vì vậy, giấy mài thơ nhám SiC (120 180 grit) khuyến cáo cho yêu cầu mài sơ ban đầu Một mẫu mài phẳng khuyến cáo dùng giấy mài 240, 320, 400 600 grit để mài phẳng Ngồi ra, giới dùng giấy nhám abranet loại giấy nhám lưới (net sanding) thiết kế đặc biệt cho giải pháp chà nhám không bụi, nâng cao hiệu suất chà nhám suất lao động, bề mặt chà nhám phẳng hơn, giải pháp kinh tế độ bền cao abranet mang lại Cấu tạo giấy nhám gồm lớp: Lớp hạt ôxit nhôm mặt mài, lớp keo để kết dính hạt ơxit nhơm lớp vải chế tạo với nhiều móc câu để dính với đế mài máy Ưu điểm giấy nhám lưới mài không bụi, bụi bẩn không bị mắc kẹt, môi trường làm việc khỏe mạnh hơn, tuổi thọ kéo dài điều khiển trực quan • Đánh bóng mẫu kim tương Đánh bóng bước quan trọng việc chuẩn bị mẫu để phân tích tổ chức tế vi Đây bước mà cần thiết để hoàn toàn loại bỏ tổn hại cấu trúc mẫu trước Lý tưởng số lượng tổn hại cấu trúc xẩy trình cắt mài giảm thiểu cơng việc đánh bóng đơn giản tiết kiệm thời gian Để loại bỏ biến dạng từ công đoạn mài đạt bề mặt phản xạ cao, mẫu vật phải đánh bóng trước chúng quan sát kính hiển | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm vi Đánh bóng hoạt động phức tạp, yếu tố chất lượng phụ thuộc vào vật liệu mài, vải đánh bóng, lực tỳ mẫu, tốc độ đánh bóng thời gian cần phải đưa vào tính tốn Chất lượng bề mặt thu sau đánh bóng cuối phụ thuộc vào tất yếu tố công đoạn kết thúc giai đoạn trước Các vật liệu để đánh bóng bao gồm: Vải đánh bóng kim tương, Hạt đánh bóng kim cương – đánh bóng thơ Các hạt đánh bóng nhơm ơxít để Đánh bóng lần cuối (đánh bóng tinh) Bước 4: Soi mẫu kim tương kính hiển vi Sau mẫu chuẩn bị đạt yêu cầu tiến hành soi mẫu kính hiển vi điện tử SEM Mẫu đưa vào kính hiển vi để soi với độ phóng đại: 50 lần, 100 lần, 200 lần, 500 lần hay 1000 lần tùy yêu cầu cụ thể Kính hiển vi hệ có cổng kết nối với camera truyền hình khép kín cho phép hiển thị ảnh tức thời máy tính Vì vậy, thay quan sát mắt kính người vận hành quan sát hình máy tính Máy tính cài đặt phần mềm điều khiển camera chức phân tích ảnh cao cấp 1.2 Trong nước: Hiện máy mài mẫu bán Việt Nam với số nhà phần phối Cơng ty TNHH SAO ĐỎ VIỆT NAM, Công ty TNHH tư vấn D.V.G, Công ty TNHH thiết bị kỹ thuật Hust Việt Nam, nhiên Bộ môn Hàn & CNKL chưa có hệ thống mài mẫu tự động (chủ yếu dùng máy mài thô cầm tay mài thủ công giấy mài) Bởi để lý để đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống mài mẫu tự động nhằm phục vụ nghiên cứu khoa học chuyên sâu nghành công nghệ Hàn.” tiến hành nghiên cứu lý thuyết chế tạo phạm vi phòng thí nghiệm nhằm phục vụ cho phục vụ cho nghiên cứu chuyên sâu NCS, thạc sỹ chuyên nghành Hàn nhu cầu thí nghiệm Bộ mơn Hàn & CNKL Ngoài ra, hệ thống mài mẫu tự động này, nhóm tác giả dự kiến sử dụng hệ thống mài mẫu tiên tiến giới dùng giấy nhám ABRANET nhằm tận dụng | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm tối đa ưu điểm loại giấy mang lại như: chà nhám khơng bụi (an tồn cho người sử dụng), nâng cao hiệu suất chà nhám suất lao động, bề mặt giấy mài phẳng dẫn đến độ bóng mẫu mài đạt tốt hơn, độ bền cao 5-10 lần giấy mài thông thường 1.3 Tổng quan đồ án Đồ án trình bày cách tiếp cận cho máy mài mẫu kim loại tự động, có tính bao gồm: hệ thống dẫn hướng cho trục điều khiển tốc độ động cho máy mài Hệ thống dẫn hướng xây dựng với bàn nâng (lab jack) cho trục Z, truyền động trục vít cho trục X truyền động trục vít cho trục Y Động mài điều chỉnh tốc độ từ máy mài Maktec gắn với giấy loại nhám khác Các giấy nhám có kích thước hạt mài khác từ thơ đến tinh sử dụng cho trình mài Hình 1:Mơ hình thiết kế máy mài mẫu solidworks Trong đồ án này, phân tích FEM (hay FEA) phần thiết yếu thực công cụ solidwork simulation để kiểm tra xem mơ hình thiết kế có phù hợp với yêu cầu thiết kế hay khơng Loại phân tích FEM sử dụng nghiên cứu tĩnh, bao gồm: kiểm tra ứng suất, kiểm tra chuyển vị kiểm tra hệ số an toàn (FOS) | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Cùng với phân tích khác, đo độ nhám bề mặt đóng vai trò quan trọng việc đánh giá chất lượng mẫu vật sau xử lý hiệu suất toàn hệ thống Đồ án chia thành phần sau: Chương 1: “Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài” Chương 2: “Thiết kế phân tích FEM cho gá kẹp phơi bàn nâng” Chương 3: “ Tính tốn,thiết kế phân tích FEM cho hệ thống truyền động trục x trục y” Chương 4: “Thiết kế điều khiển tốc độ động máy mài” Chương 5: “Đo lường đánh giá kết độ nhám bề mặt mẫu” CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH FEM CHO GÁ KẸP PHƠI VÀ BÀN NÂNG 2.1.Tổng quan phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) solidworks simulation 2.1.1.Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) phương pháp nghiên cứu, phân tích ảnh hưởng sản phẩm tác động yếu tố: lực, rung động, nhiệt,và hiệu ứng vật lý khác Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) cho biết sản phẩm bị biến dạng, phá vỡ cấu trúc, hay mòn FEA thực cách tạo lưới chia đối tượng thành số lượng lớn (hàng ngàn đến hàng trăm nghìn) phần tử hữu hạn có dạng hình khối nhỏ để phân tích,nghiên cứu phần tử, qua phân tích cho tồn đối tượng 10 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 33:Nhãn driver SGDA-01ASP 4.6.3 Nguyên lý điều khiển driver Mod điều khiển tốc độ moment Driver điều khiển điều khiển tốc độ moment nguyên tắc nhận tín hiệu analog dạng điện áp từ bên ngồi, từ ngõ modul analog Hình 34:Tổng quát nguyên lý điều khiển Khi động làm việc,encoder gắn động gửi tín hiệu phản hồi vị trí vận tốc moment điều khiển driver.Driver thực việc so sánh tín hiệu nhận từ PLC tín hiệu phản hồi từ đưa hướng xử lý Tín hiệu điều khiển vận tốc va moment tín hiệu điện áp analog đưa trực tiếp đến chân V-ref T-ref Tùy thuộc vào giá trị nguồn mà cài đặt thơng số độ lợi cho thích hợp Phụ thuộc vào việc cài đặt thông số Mod điều khiển tốc độ moment mà chân tín hiệu V-ref T-ref có ngưỡng điều khiển khác nhau, chế độ điều khiển khác 124 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm 4.6.4.Màn hình điều khiển Digital Operator (JUSP-OP02A,JUSPOP03A) Hình 35:Màn hình điều khiển Thơng sớ hình điều khiển Digital Operator (JUSPOP02A,JUSP-OP03A): Hình 36:Nhãn hình điều khiển Chức hướng dẫn sử dụng Digital Oprater (JUSP-OP02A): Màn hình hiển thị hình điền khiển Digital Operator cho ta thơng tin Mod điều khiển, tín hiệu đầu vào vị trí,tốc độ,moment,sự cố lỗi cho phép cài đặt thông số 125 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Gắn cáp từ màng hình điều khiển vào cổng CN3 driver servopack Trên màng hình điều khiển có nút nhấn với chức sau: Tổng quan điều khiển servo PLC: Sự phát triển PLC đem lại nhiều thuận lợi làm cho thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng tin cậy Nó có khả thay hồn tồn cho phương pháp điểu khiển truyền thống dùng rơle (loại thiết bị phức tạp cồng kềnh); khả điều khiển thiết bị dễ dàng linh hoạt dựa việc lập trình lệnh logic bản; khả định thời, đếm; giải vấn đề toán học công nghệ; khả tạo lập, gởi đi, tiếp nhận tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt kích hoạt đình chức máy dây chuyền công nghệ Như đặc điểm làm cho PLC có tinh ưu việt thích hợp mơi trường cơng nghiệp: • • Khả kháng nhiễu tốt Cấu trúc dạng module thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng • cấp… Có module chuyên dụng để thực chức đặc biệt hay module truyền thông để kết nối PLC với mạng công nghiệp mạng Internet 126 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • GVHD:Th.s Trần Lâm Khả lập trình được, lập trình dễ dàng đặc điểm quan trọng để xếp hạng hệ thống điều khiển tự động • Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt tính thay đổi chương trình thay đổi trực tiếp thơng số mà khơng cần thay đổi lại chương trình Cấu trúc phần cứng PLC S7-200 Các thành phần PLC thường có modul phần cứng sau: Modul nguồn module đơn vị xử lý trung tâm Modul nhớ chương trình liệu Modul đầu vào Modul đầu Modul gối phép( để hộ trợ cho vấn đề truyền thông nội bộ) : Modul chức năng( để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông mạng) Cấu trúc nhớ S7-200 Phân chia nhớ: Bộ nhớ chia làm vùng bản, hầu hết vùng nhớ có khả đọc/ghi trừ vùng nhớ đặc biệt SM (Special Memory) vùng nhớ có số đọc, số lại đọc/ghi Vùng nhớ chương trình: Là miền nhớ dùng để lưu giữ lệnh, chương trình Vùng thuộc kiểu non-valatie đọc/ghi Vùng nhớ tham số: Là miền lưu giữ tham số từ khóa, địa trạm… giống vùng chương trình, vùng thuộc kiểu non-valatie đọc/ghi Vùng liệu: Được sử dụng để cất liệu chương trình bao gồm kết phép tính, số định nghĩa chương trình, đếm truyền thơng… 127 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Vùng đối tượng: Timer, đếm, đếm tốc độ cao cổng vào/ra tương tự đặt vùng nhớ cuối Vùng không thuộc kiểu non-valatie đọc/ghi Xử lý chương trình PLC thực chương trình theo chu kỳ lặp Mỗi vòng lặp gọi vòng quét (Scan) Mỗi vòng quét bắt đầu việc đọc liệu từ cổng vào vùng đệm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vòng qt chương trình thực lệnh kết thúc lệnh kết thúc Sau giai đoạn thực chương trình giai đọan truyền thơng kiểm tra lỗi Vòng quét kết thúc giai đoạn chuyển nội dung đệm ảo đến cổng Hình 37:Sơ đồ cấu trúc giao tiếp PLC CHƯƠNG 5: MỘT SỐ CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 5.1 Đánh giá độ nhám bề mặt 5.1.1.Các khái niêm Độ nhám bề mặt hay gọi độ nhám, thành phần kết cấu bề mặt tập hợp mấp mơ tế vi bề mặt quan sát khoảng ngắn tiêu chuẩn.Nếu 128 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm mấp mơ lớn bề mặt trở nên thô ráp, mấp mô nhỏ bề mặt nhẵn Độ nhám bề mặt đánh giá qua hai tiêu chuẩn là: sai lệch profile trung bình Ra chiều cao nhấp nhơ Rz: - Sai lệch trung bình số học profile Ra đo μm.Là trung bình số học giá trị tuyệt đối profile (Zi) khoảng chiều dài chuẩn L Hình 1: Giá trị sai lệch profile trung bình Ra - Chiều cao trung bình profile Rz (μm),là trị số trung bình tổng giá trị tuyệt đối chiều cao đỉnh cao Và chiều sâu đáy thấp profile khoảng chiều dài ln Hình 2: Giá trị chiều cao nhấp nhô 5.1.2 Các phương pháp đo độ nhám Độ nhám bề mặt đo xác cách sử dụng dụng cụ máy đo độ nhám chuyên nghiệp (như Mitutoyo SJ210) 129 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 3: Máy đo độ nhám Mitutoyo SJ210 Khi cho vật dịch chuyển với tốc độ quy định, đầu kim dò bề mặt sản phẩm cần đo, lúc đầu kim dịch chuyển theo chiều vng góc với bề mặt (chiều nhấp nhơ bề mặt sản phẩm) Lúc máy in biểu đồ tương ứng với độ dịch chuyển kim dò tốc độ dịch chuyển bề mặt cần đo Dựa vào biểu đồ ta xác định độ nhám bề mặt sản phẩm - Độ nhám tiêu chuẩn Ra tính dựa vào biểu đồ sau: Hình 4: Biểu đồ vẽ máy đo độ nhám Tuy nhiên phương pháp có hạn chế giá cho thiết bị đo độ nhám đắt.Vì khơng phải sử dụng được.Và phương pháp thông thường khác độ nhám bề mặt ước tính cách sử dụng hai biểu đồ Phương pháp xác tiết kiệm thời gian trình mài giấy mài thay đổi nhiều lần 130 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm 5.2 Mơ hình hệ thớng sau hồn thành Hình 5: Sản phẩm thực tế máy mài mẫu kim loại 5.3.Kết bề mặt mẫu sau gia công với loại giấy mài khác Khi gia công mài mẫu trực tiếp sản phẩm thực nhóm thực mài sản phẩm mẫu qua loại giấy mài có cấp độ hạt mài từ to đến nhỏ (từ mài thô đến mài tinh ) so sánh kết lần thực nghiệm với kết trước để thấy thay đổi cấp độ nhám độ bóng lần thực nghiệm với 131 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • GVHD:Th.s Trần Lâm Với giấy mài thơ có ký hiệu P120: Hình 6:Giấy mài thơ P120 Ban đầu Qua giấy mài thơ P120 Hình 7:Mẫu kim loại ban đầu chưa mài sau mài giấy mài P120 • Với giấy mài P180: 132 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 8:Giấy mài thô P180 Qua Quagiấy giấymài màithô thôP120 P180 Hình 9:Mẫu mài từ giấy mài thơ P120 sang thơ P180 • Với giấy mài P320: 133 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 10:Giấy mài bán tinh P320 Qua giấy mài thô P180 Qua giấy mài bán tinh Hình 11:Mẫu mài từ giấy mài thơ P180 sang bán tinh P320 • Với giấy mài P800: 134 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 12:Giấy mài bán tinh P800 Qua giấy mài bán tinh P800 Qua giấy mài bán tinh P320 Hình 13:Mẫu Mài từ giấy mài bán tinh P320 sang bán tinh P800  Từ hình ảnh trên, thấy trước mài, bề mặt mẫu kim loại thô Giá trị độ nhám bề mặt khoảng N10 Ngược lại, sau mài,bề mặt mẫu (ở bên phải) có độ nhẵn hơn, độ nhám giảm dần.Giá trị độ nhám bề mặt đạt N3, sử dụng bảng sau để đo độ nhám sau mài: 135 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Hình 14: Bảng chuyển đổi độ nhám đặc tính mài mòn Từ biểu đồ bên phải,ta thấy sử dụng loại giấy mài tinh P1200 với đánh bóng hạt mài nhựa silicon giá trị Ra tương ứng đạt là: Ra = 110 nm Do đó, cấp độ nhám đạt khoảng N3 N4 KẾT LUẬN Sau thời gian thực đề tài: đồ án đạt số kết sau: Đã tiến hành Nghiên cứu,phân tích FEM để tiến hành nghiệm cho mơ hình, thực công cụ solidwork simulaton,và phần mềm mô chuyên dụng ANSYS - Thiết kế hệ thống mài mẫu tự động với bàn nâng dẫn hướng cho trục Z,và hệ thống dẫn hướng vitme bi đai ốc cho hai trục X Y - Thiết kế điều khiển tốc độ động cho máy mài Tuy nhiên, tạo sản phẩm thực sự, trở ngại Một khó khăn vấn đề tài dẫn đến thực tế việc thực hệ thống dẫn hướng cho trục x,y truyền động trục vít khơng hồn thành tính tốn, thiết kế solidwork Bên cạnh vấn đề khác hạn chế hình dạng máy mài khơng thể gắn với encoder để đo tốc độ động nên việc đo hiển thị tốc độ động chưa giải triệt để Hướng nghiên cứu phát triển: 136 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Do kiến thức thời gian làm đồ án hạn chế nên đồ án nhiều thiếu sót Vì để hồn thiện việc thiết kế,chế tạo hệ thống mài mẫu tự động ứng dụng nhiều thực tiễn em xin đưa số hướng phát triển tương lai: - Hồn thiện mơ hình thực tế hệ thống dẫn hướng trục vít cho trục X Y - Trong trình mài nay, có mẫu mài thực thời điểm,với nghiên cứu tương lai tạo mơ hình với hệ thống dẫn hướng chuyên nghiệp có khả chịu tải trọng tốt xử lý nhiều mẫu lúc.Giúp tiết kiệm thời gian, tiền bạc - Nghiên cứu nhiều để ứng dụng hệ thống nghiều lĩnh vực hàn, phay… TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập – Trịnh Chất, Lê văn Uyển http://cyu.hcmute.edu.vn/Resources/Docs/SubDomain/cyu/Thiet%20ke%20dan %20do ng%20co%20khi%20tap%201.pdf Catolog hãng ANILAM – Inverter Systems and Motors http://www.acurite.com/pdf/anilam/ANILAM_6000i_Support/627788- 21%20Ver%2001.pdf Catolog hãng PMI – Linear Motion System http://www.pmi- amt.com/en/data/Catolog/BallScrews/General%20Catalog_EN_BS_MD07.4.pdf SOLIDWORKS Simulation datasheet, Dassault systems https://www.solidworks.com/sites/default/files/2017-12/3DS-2017-SWKLaunch2018-DataSheet-Simulation-USLetter.pdf Finite element method, Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Finite_element_methd Finite element analysis software, Autodesk https://www.autodesk.com/solutions/finite-element-analysis Lab jack datasheet, Thorlabs https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm? objectgroup_id=1496 137 | 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.s Trần Lâm Design and FEM analysis of scissor jack, Mehmet Bariskan, City college of New York https://www.slideshare.net/MehmetBariskan/final-project-design-and-femanalysis-of-scissor-jack Factor of safety,Wikipedia.Page https://en.wikipedia.org/wiki/Factor_of_safety 138 | 138