Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá . Nhiều nhà máy khu công nghiệp, khu chế xuất… ra đời. Để đáp ứng kịp thời nhu cầu phục vụ, sản xuất ngày càng gia tăng trong các nhà máy, khu công nghiệp đòi hỏi việc tự động hoá trong quá trình hoạt động, sản xuất, các nhà máy khu công nghiệp càng phải được nâng cao để đưa đến hiệu quả, chất lượng công việc, sản phẩm ngày càng tốt hơn . Đứng trước tình hình đó đòi hỏi cần phải đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao.
LỜI NÓI ĐẦU Đất nƣớc ta trình cơng nghiệp hố đại hố Nhiều nhà máy khu công nghiệp, khu chế xuất… đời Để đáp ứng kịp thời nhu cầu phục vụ, sản xuất ngày gia tăng nhà máy, khu công nghiệp địi hỏi việc tự động hố q trình hoạt động, sản xuất, nhà máy khu công nghiệp phải đƣợc nâng cao để đƣa đến hiệu quả, chất lƣợng công việc, sản phẩm ngày tốt Đứng trƣớc tình hình địi hỏi cần phải đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chun môn cao Là sinh viên học tập khoa điện - Điện tử trƣờng đại học Dân Lập Hải Phòng Sau năm học tập rèn luyện, em đƣợc trang bị tƣơng đối đầy đủ kiến thức ngành điện Sau tháng thực tập tốt nghiệp để bổ sung kinh nghiệm thực tế, em đƣợc thầy cô khoa Điện- Điện tử tin tƣởng giao cho đề tài “Thiết kế nâng cấp hệ truyền động quay chi tiết máy mài 3K225B” Do thời gian trình độ có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót bản báo cáo tốt nghiệp Vậy em mong đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy cô cho bản báo cáo tốt nghiệp em đƣợc hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày 08/05/2013 Sinh viên Lê Văn Tuấn CHƢƠNG TỔNG QUAN CHUNG CỦA CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI * Máy cắt gọt kim loại dùng để gia công chi tiết kim loại cách cắt hớt lớp kim loại thừa, để sau gia cơng có kích thƣớc, hình dáng gần u cầu ( gia cơng thơ ) thoả mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ xác định kích thƣớc độ bóng cần thiết bề mặt gia cơng ( gia công tinh ) 1.1 PHÂN LOẠI CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI - Tuỳ thuộc vào q trình cơng nghệ đặc trƣng phƣơng pháp gia công, dạng dao, đặc tính chuyển động…các máy cắt đƣợc chia thành máy bản: tiện, phay, bào, khoan – doa, mài nhóm máy khác nhƣ gia cơng ren vít… - Theo đặc điểm q trình sản xuất, chia thành máy vạn năng, chuyên dùng đặc biệt + Máy vạn máy thực đƣợc phƣơng pháp gia cơng khác nhƣ tiện, khoan, gia công răng…để gia công chi tiết khác hình dạng kích thƣớc + Máy chuyên dùng máy để gia cơng chi tiết có hình dạng nhƣng kích thƣớc khác + Máy đặc biệt máy thực gia cơng chi tiết có hình dáng kích thƣớc - Theo kích thƣớc trọng lƣợng chi tiết gia cơng máy chia máy cắt kim loại thành : + Máy bình thƣờng : trọng lƣợng chi tiết 100 – 10.10 kG + Máy cỡ lớn : trọng lƣợng chi tiết 10.10 – 30.10 kG + Máy cỡ nặng : trọng lƣợng chi tiết 30.10 – 100.10 kG+ Máy nặng : trọng lƣợng chi tiết lớn 100.10 kG - Theo độ xác gia cơng, chia thành máy có độ xác bình thƣờng, cao cao 1.2 CÁC CHUYỂN ĐỘNG VÀ CÁC DẠNG GIA CÔNG TRÊN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Trên máy cắt gọt kim loại có hai loại chuyển động : chuyển động chuyển động phụ - Chuyển động di chuyển tƣơng đối dao cắt so với phôi để đảm bảo trình cắt gọt Chuyển động lại chia : chuyển động chuyển động ăn dao + Chuyển động : chuyển động đƣa dao cắt ăn vào chi tiết + Chuyển động ăn dao : chuyển động xê dịch lƣỡi dao phôi để tạo lớp phoi - Chuyển động phụ : chuyển động khơng liên quan trực tiếp đến q trình cắt gọt Chúng cần thiết chuẩn bị gia công, hiệu chỉnh máy Các chuyển động chính, ăn dao chuyển động quay chuyển động tịnh tiến dao phôi 1.3 CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG THƢỜNG DÙNG TRONG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI - Đối với chuyển động máy tiện, khoan, doa, phay…với tần số đóng cắt điện khơng lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ không rộng, thƣờng dùng hệ truyền động với động khơng đồng roto lồng sóc Điều chỉnh tốc độ máy thực phƣơng pháp khí dùng hộp tốc độ - Đối với số máy khác nhƣ : máy tiện, máy doa ngang, máy sọc yêu cầu phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng hơn, hệ truyền động trục dùng hệ truyền động với động không đồng cấp tốc độ Quá trình thay đổi tốc độ thực cách thay đổi sơ đồ đấu dây quấn stato động để thay đổi số đơi cực với cơng suất trì khơng đổi - Đối với số máy nhƣ : máy bào giƣờng, máy mài tròn, máy doa toạ độ hệ truyền động ăn dao số máy yêu cầu : + Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng + Đảo chiều quay liên tục + Tần số đóng - cắt điện lớn Thƣờng dùng hệ truyền động chiều ( hệ máy phát động điện chiều F - Đ, hệ máy điện khuyếch đại động điện chiều MĐKĐ - Đ, hệ khuyếch đại từ động điện chiều KĐT - Đ biến đổi tiristo - động điện chiều T - Đ ) hệ truyền động xoay chiều dùng biến tần 1.4 CÁC THAM SỐ ĐẶC TRƢNG CHO CHẾ ĐỘ CẮT GỌT TRÊN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.4.1 Chuyển động Tốc độ cắt, lực cắt phụ thuộc yếu tố điều kiện gia công, gồm : - Chiều sâu cắt : t ( mm ) Là khoảng cách bề mặt chi tiết trƣớc sau gia công - Lƣợng ăn dao : s ( mm / vịng, mm / hành trình ) Là độ di chuyển dao chi tiết quay đƣợc vịng đƣợc hành trình - Độ bền dao : T( phút ) Là khoảng thời gian làm việc dao hai lần mài - Vật liệu dao, phôi, phƣơng pháp gia công a Tốc độ cắt Là tốc độ dài tƣơng đối chi tiết so với dao điểm tiếp xúc dao chi tiết VZ CV ( m/phút ) T t xv s yv (1.1) m Hay Vz = wct Rct (1.2) Trong : Cv, xv, yv, m hệ số số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công VD: Khi chi tiết gang thép : - Dao làm thép gió : Cv = 18,2 53,7 - Dao làm hợp kim cứng : Cv = 39,5 252 b Lực cắt Fx Fz Fy Trong q trình gia cơng, điểm tiếp xúc dao chi tiết xuất lực tác dụng F gồm thành phần : + Fx : lực dọc trục, lực mà cấu ăn dao phải khắc phục, thành phần lực ăn dao + Fy : lực hƣớng kính, tạo áp lực lên cấu bàn dao gây lực ma sát dao chi tiết + Fz : lực tiếp tuyến, lực mà cấu chuyển động phải khắc phục, hay cịn gọi lực cắt F = Fx + F y + F z (1.3) Fz = 9,81.CF.t x s y V nz F F Fz : Fy : Fx= : 0,4 : 0,25 Trong : CF, xF, yF, n hệ số số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công, vật liệu làm dao phƣơng pháp gia công c Công suất cắt Công suất cắt ( cơng suất u cầu cấu chuyển động ) đƣợc xác định theo công thức : Pz Fz V z (kW ) 60.103 (1.4) Trong : Fz – lực cắt ( N ) V – tốc độ cắt ( m/ph ) 1.4.2 Chuyển động ăn dao a Tốc độ ăn dao Là tốc độ dịch chuyển cấu bàn dao Vad = s.nct 10 ( m/ph ) (1.5) Trong : nct – tốc độ vòng quay chi tiết S – lƣợng ăn dao wct nct 60 Vad 60.wct 10 Vậy : ( m/s ) (1.6) b Lực ăn dao Fad = k.Fx + Fms Với : Fms = (1.7) [ Gbd + Fy ] + Fd Trong : - hệ số ma sát + lúc khởi động : + lúc làm việc : = = 0,2 = 0,05 0,3 0,15 - Gbd trọng lƣợng cấu bàn dao Gbd = mbd.g c Công suất ăn dao Pad Fad Vad (kW ) 60.103 (1.8) 1.4.3 Thời gian máy Là thời gian dùng để gia công chi tiết Nó cịn đƣợc gọi thời gian cơng nghệ, thời gian thời gian hữu ích Để tính tốn thời gian máy, ta vào tham số đặc trƣng cho chế độ cắt gọt, gọi phƣơng pháp gia công máy Ví dụ máy tiện : tm L ( ph) n.s (1.9) Trong : L : chiều dài hành trình làm việc (mm) n : tốc độ quay chi tiết ( tốc độ quay mâm cặp ) (vòng/ph) s : Lƣợng ăn dao (mm/vòng) Với : n 60.103.v d Ta có : tm d L 60.103.v.s (1.10) 1.5 PHỤ TẢI CỦA ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CÁC CƠ CẤU ĐIỂN HÌNH TRONG CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.5.1 Truyền động Trong cấu truyền động máy cắt gọt kim loại, lực cắt lực hữu ích, phụ thuộc vào chế độ cắt ( t, s, v ) vật liệu chi tiết gia công vật liệu làm dao a Cơ cấu chuyển động quay - Momen trục máy đƣợc xác định theo công thức : Mz Fz d (1.11) Với : Fz : lực cắt (N) d : đƣờng kính chi tiết (m) - Momen hữu ích trục động Mhi = Mz i Fz d ( Nm ) 2i (1.12) Với i tỉ số truyền từ trục động đến trục máy - Momen cản trục động Mc = M hi Fz d 2i (1.13) b Cơ cấu chuyển động tịnh tiến - Momen tịnh tiến hữu ích Mhi = Fz (1.14) Với : = Vc bán kính quy đổi lực cắt trục động Vc tốc độ truyền cấu - Momen cản tỉnh trục động Mc = M hi = Fz (1.15) 1.5.2 Truyền động ăn dao Lực ăn dao bàn dao bàn cặp chi tiết khởi hành đƣợc tính theo biểu thức sau : Fad = (Gbd + Gct)fo + s (N) Trong : Gbd : khối lƣợng bàn Gct : khối lƣợng chi tiết fo : hệ số ma sát (1.16) fo = 0,2 0,3 bàn dao khởi hành f = 0,08 0,1 cắt gọt : áp suất dính ( = 0,5 N/cm ) Lực ăn dao cắt gọt : Fad = (Gbd + Gct).f + s (N) (1.17) Momen trục vít : - Khi khởi hành : Mad = Fad dtb.tg( + ) ( N.m ) (1.18) - Khi cắt gọt : Mad = Fad.dtb.tg( ) ( N.m ) (1.19) Với: : góc lệch đƣờng ren trục vít : góc ma sát trục vít dtb : đƣờng kính trung bình trục vít 1.6 TỔN HAO TRONG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI * Tổn hao máy cắt gọt kim loại phu thuộc vào : - Dạng số lƣợng khâu động học (tính từ trục động đến trục cấu) - Dạng nhiệt độ dầu bôi trơn - Sự thay đổi phụ tải làm thay đổi áp lực cấu truyền máy - Sự thay đổi tốc độ cấu làm việc 10 Ik Sk 4,07 2,7 J 1,5(mm ) Chuẩn hóa tiết diện theo dây dẫn trịn : d = 1,4(mm) mcu = 13,7(g/m) S = 1,5394(mm) Rcu = 0,0113( /m) tính đến cách điện : dn = 1,5(mm) Tính lại mật độ dịng điện : Ik J 4,07 1,5394 Sk 2,64(A / mm ) Tính số vịng lớp : Chọn khoảng cách từ gơng đến cuộn dây : h g W1 k ld h 2h g dn Số lớp dây : n 0,9 30 1,5 Wk W1 51 17 17(vßng) 3(líp) Bố trí dây : lớp có 17 (vịng) Chọn khoảng cách cách điện dây quần với trụ : d 01 1(mm) Chọn khoảng cách cách điện : dn 1(mm) Cách điện lớp : cd1 0,1(mm) 10 Bề dầy cuộn dây : Bd (d cd1 ).n (1,5 0,1).3 4,8(mm) 76 1(mm) 11 Chiều rộng cửa sổ cần thiết : c th Bd d 01 dn 4,8 1 6,8(mm) Vậy mạch từ chọn phù hợp 12 Chiều dài dây quấn : l dq 2.[a b l dq 2,754(m) 2(d n d 01 )].Wk 2.[12 10 2(1,5 1)].51 2754(mm) 13 Điện trở dây quấn : RL R cu l dq 0,0113.2,754 0,03( ) Ta bỏ qua điện trở dây quấn Vậy cuộn kháng tính tốn phù hợp 4.1.3 Bảo vệ điện áp cho van bán dẫn Bảo vệ q điện áp q trình đóng cắt Thyristor đƣợc thực cách mắc RC song song với Thyristor Khi có chuyển mạch điện tích tích tụ lớp bán dẫn phóng ngồi tạo dòng điện ngƣợc khoảng thời gian ngắn Sự biến thiên nhanh chóng dịng điện ngƣợc gây sức điện động cảm ứng lớn điện cảm làm cho điện áp anôt catôt Thyristor Khi có mạch RC mắc song song với Thyristor tạo mạch vịng phóng điện tích q trình chuyển mạch nên Thyristor khơng bị q điện áp Theo kinh nghiệm ta chọn R = 33 /10W, C = 4,7 F /600V R C T 77 4.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BỘ CHỈNH LƢU 4.2.1 Mạch điều khiển Thyristor Yêu cầu mạch điều khiển Mạch điều khiển khâu quan trọng biến đổi Thyristor đóng vai trị chủ đạo việc định chất lƣợng độ tin cậy biến đổi yêu cầu đặt mach điều khiển : Phát xung điều khiển đến van lực theo pha với góc điều khiển tƣơng ứng Đảm bảo phạm vi điều chỉnh góc điều chỉnh max tƣơng ứng với phạm vi thay đổi điện áp tải mạch lực Cho phép chỉnh lƣu làm việc bình thƣờng với chế độ khác tải yêu cầu nhƣ chế độ khởi động , chế độ hãm… Có độ đối xứng xung điều khiển tốt không vƣợt 10 điện Đảm bảo mạch hoạt động ổn định tin cậy lƣới điện xoay chiều thay đổi giá trị điện áp tần số phạm vi cho phép Có khả chống nhiễu cơng nghiệp tốt Độ tác động mạch điều khiển nhanh, dƣới 1ms Thực yêu cầu bảo vệ chỉnh lƣu từ phía điều khiển ngắt xung điều khiển cố thông báo tƣợng không bình thƣờng lƣới thân chỉnh lƣu v.v… Đảm bảo xung điều khiển phát tới van lực phù hợp để mở chắn van , thoả mãn yêu cầu : - Đủ công suất : dịng áp điều khiển - Có sƣờn xung dốc đứng 78 - Độ rơng đủ để dịng qua van kịp vƣợt I trì Yêu cầu lắp ráp vận hành Thiết bị thay dễ lắp ráp điều chỉnh Mỗi khối có khả làm việc độc lập … Lựa chọn mạch điều khiển a Điều khiển mạch tương tự Sơ đồ khối mạch điều khiển tƣơng tự ( hình 4.3 ) Đồng pha So sánh Tạo xung Ti Udk Hình 4.3: Sơ đồ khối mạch điều khiển Khâu đồng pha Khâu đồng pha có nhiệm vụ tạo điện áp có góc lệch pha cố định với điện áp đặt lên van ( thƣờng tạo điện áp tựa U rc ( thƣờng điện áp cƣa tuyến tính)) Khâu so sánh Khâu có chức so sánh điện áp điều khiển với điện áp tựa dạng cƣa tuyến tính hình sin nhằm định thời điểm phát xung điều khiển, thƣờng thời điểm điện áp Đây khâu xác định góc điền khiển 79 Khâu tạo xung Có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở van Xung điều khiển van có yêu cầu sƣờn trƣớc dốc đứng để đảm bảo yêu cầu van mở tức thời có xung điều khiển ( thƣờng gặp xung kim xung chữ nhật ) đủ công suất , cách ly mạch điều khiển mạch lực b Điều khiển mạch số Đồng pha Đếm KĐTX T i xung Uđ X dh k Hình 4.4 : Sơ đồ khối điều khiển mạch số Mạch điều khiển số đƣợc thiết lập nguyên tắc biến đổi mã số thành tín hiệu dịch chuyển theo nguyên tắc thời gian ( ) Hệ thống điều khiển số khắc phục đƣợc nhƣợc điểm hệ thống điều khiển liên tục chỗ loại trừ đƣợc sai số tƣợng trôi gây Nguyên lý điều khiển: Trong mạch điều khiển tạo xung đồng hồ (Xdh )có tần số cao Khi điện áp anot Ti đổi dấu dƣơng thỡ tiến hành đếm xung đồng hồ số lƣợng xung đếm (nXdh) khụng đổi cho chu kỳ Khi đủ số lƣợng xung đếm thỡ phất xung điều khiển Ti Ti đƣợc mở thời điểm phát xung điều khiển 80 4.2.2 Thiết kế mạch điều khiển 4.2.2.1 Khối đồng pha + Sơ đồ : BA BAX CL1 10V 220V Hình 4.5 : Khối đồng pha Nguyên lý làm việc Mạch lấy xung đồng pha đƣợc lấy từ nguồn 220V, tần số f = 50 Hz, phía thứ cấp lấy 10V Biến áp thứ cấp đƣơc nối với chỉnh lƣu tạo điện áp đập mạch (-) liên tục 4.2.2.2 Khối tạo xung cƣa + Sơ đồ : +u cc1 vr1 r3 c1 r1 ic3 r4 r2 -u r5 ®z ®1 ic4 vr2 cc1 Hình 4.6 : Khối tạo xung cƣa 81 Nguyên lý làm việc Mạch tạo xung cƣa dùng KĐTT đƣợc xây dựng nguyên tắc sử dụng mạch tích phân Q trình phóng nạp tụ đƣợc thực nhờ nguồn nạp cho tụ nguồn hai cực tính Khi điện áp đầu vào mang dấu (+), điện áp tụ đƣợc nạp Bằng cách thay đổi thời gian phóng , thời gian nạp giá trị điện trở cách tƣơng ứng , ta thay đổi đƣợc dạng điện áp cƣa : dốc lên, dốc xuống hay xung tam giác 4.2.2.3 Khối so sánh + Sơ đồ r6 ic1 r12 -u cc1 r7 r10 vr3 ic2 r11 vr5 CL2 ft c3 + - vr4 Hình 4.7 : Khối so sánh Các xung đầu so sánh đƣợc phối hợp với xung cao tần để tạo xung đơn đƣa vào khơí khuếch đại xung Các xung điều khiển đƣợc khuếch đại đạt công suất biên độ thoả mãn điều kiện mở van 82 4.2.2.3 Khối khuếch đại xung bax ®5 g1 ®6 k1 r8 +u cc2 k2 ®7 ®3 C2 r9 ®8 t1 g2 t2 ®4 ®2 Hình 4.8: Khối khuyếch đại xung Bộ khuếch đại xung đƣợc dùng sơ đồ dùng cặp Tranzistor T1, T2 mắc kiểu Dalingtơn Lúc cặp Dalingtơn đƣợc coi tƣơng đƣơng với tranzistor Chức mạch T1 định, cịn T2 có tác dụng khuếch đại dòng Hoạt động sơ đồ Đầu vào tín hiệu logic Khi có xung vào x v = tranzistor T1 mở kéo theo T2 mở bão hồ Khi khơng có xung vào x v = T1 khố nên T2 khố Khi có xung dƣơng đặt vào bazơ T1 làm cho T1 thơng T2 thơng điện áp ( + Ec ) đặt lên cuộn sơ cấp biến áp xung, thứ cấp biến áp xung có xung kích mở Điơt Điện trở R8 hạn chế dịng colector, điôt Đ3 hạn chế điện áp cực colector – emitor Tranzitor Điôt Đ5 Đ8 ngăn chặn xung áp âm có Tranzitor bị khố 83 Ta có sơ đồ điều khiển giản đồ điện áp điểm đo U t U t U U®k t U t U t U t Hình 4.9 : Giản đồ điện áp điểm đo Ta chọn phần tử mạch điều khiển nhƣ sau : Ucc1 = 15 V +Ucc2 = 24 V Biến áp xung : 220V/ 10V 84 R1 = R2 = R5 = R6 = R7 = R9 = R10 = R11 = R12 = 10 K R3 = 22 K R4 = 4,7 K R8 = 33 VR1 = 22 K VR2 = K VR3 = VR4 = VR5 = 10 K C1 = 0,33 F C2 = 0,1 F C3 = 4,7 F Đ1 = Đ2 = Đ3 = Đ4 = Đ5 = Đ6 = Đ7 = A IC1 = IC2 = IC3 = IC4 = A 741 T1 = C828 T2 = K4611 85 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, tính tốn thiết kế Đƣợc hƣớng dẫn tận tình thầy Th.S Nguyễn Trọng Thắng cố gắng cuả thân đến đồ án em với đề tài “Thiết kế nâng cấp hệ truyền động quay chi tiết máy mài 3K225B” hoàn thành Bản đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ quan trọng để đánh giá kết học tập rèn luyện nhƣng với kiến thức hạn chế, kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều nên đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Nguyễn Trọng Thắng toàn thể thầy cô khoa Điện-Điện dân dụng công nghiệp tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Hải phòng , ngày 23 tháng 06 năm 2013 Sinh viên Lê Văn Tuấn 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Đình Bảo (1988) Sổ tay tra cứu IC họ CMOS Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Bính (2000) Điện tử cơng suất Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Võ Hồng Căn, Phạm Thế Hựu (1982) Đọc phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại Nhà Xuất Bản Công nhân kỹ thuật Phạm Quốc Hải (2009) Hướng dẫn thiết kế mạch điện tử công suất Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật GS TSKH Thân Ngọc Hoàn, TS Nguyễn Tiến Ban (2007) Điều khiển tự động hệ thống truyền động điện Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội Nguyễn Mạnh Tiến,Vũ Quang Hồi (2010) Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại Nhà Xuất Bản Giáo Dục Trần Văn Thịnh (2006) Tính tốn thiết kế điện tử cơng suất Nhà Xuất Bản Giáo Dục 87 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN CHUNG CỦA CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.1 PHÂN LOẠI CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.2 CÁC CHUYỂN ĐỘNG VÀ CÁC DẠNG GIA CÔNG TRÊN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.3 CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG THƢỜNG DÙNG TRONG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.4 CÁC THAM SỐ ĐẶC TRƢNG CHO CHẾ ĐỘ CẮT GỌT TRÊN MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.4.1.Chuyển động 1.4.2 Chuyển động ăn dao 1.5 PHỤ TẢI CỦA ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CÁC CƠ CẤU ĐIỂN HÌNH TRONG CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 1.5.1 Truyền động 1.5.2 Truyền động ăn dao 1.6 TỔN HAO TRONG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 10 1.6.1 Phụ tải định mức / cdm ( const ) 11 1.6.2 Phụ tải thay đổi / cdm 11 1.6.3 Phụ tải thay đổi, c thay đổi 12 1.7.1.Các bƣớc tính chọn cơng suất động 12 1.7.2 Một số ví dụ tính chọn cơng suất động 14 1.8 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TRONG CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 18 1.8.1 Các phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ 18 1.8.2Các tiêu chất lƣợng điều chỉnh tốc độ 19 CHƢƠNG MÁY MÀI TRÒN 3K225B 22 2.1 ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA MÁY MÀI 22 2.1.2Máy mài phẳng 22 2.1.3 Đá mài 24 2.1.4 Các đặc điểm truyền động điện trang bị điện máy mài 24 2.1.4.1 Truyền động 24 2.1.4.2 Truyền động ăn dao 25 2.2 NGUYÊN LÝ HOẶT ĐỘNG CỦA MÁY MÀI TRÒN 3K225B 27 3.1 NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 35 3.2 CÁC PHƢƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG THEO NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG 42 3.2.1.Hệ truyền động máy phát - dộng chiều (F-Đ): 42 3.2.2.Hệ truyền động xung áp - động điện chiều ( XA-Đ ) 43 3.2.3.Hệ thống chỉnh lƣu - động điện chiều ( T - Đ ) 45 3.3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN 49 3.3.1.Chỉnh lƣu nửa chu kỳ 50 3.3.2.Chỉnh lƣu pha hai nửa chu kỳ 53 3.3.3.Chỉnh lƣu pha hình tia có điều khiển 55 3.3.4.Chỉnh lƣu cầu pha 57 3.3.5.Chỉnh lƣu cầu pha 62 3.3.5.1.Chỉnh lƣu cầu ba pha điều khiển đối xứng 62 3.3.5.2.Chỉnh lƣu cầu ba pha điều khiển không đối xứng 65 CHƢƠNG 4.THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRONG MÁY MÀI TRÒN 3K225B 68 4.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH LỰC 68 4.1.1Tính chọn van 69 4.1.2Tính chọn cuộn kháng lọc 71 4.1.2.1 Xác định góc mở cực tiểu cực đại : 71 4.1.2.2 Xác định điện cảm cuộn kháng lọc : 72 4.1.2.3 Thiết kế kết cấu cuộn kháng : 73 4.1.3Bảo vệ điện áp cho van bán dẫn 77 4.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BỘ CHỈNH LƢU 78 4.2.1Mạch điều khiển Thyristor 78 4.2.2Thiết kế mạch điều khiển 81 4.2.2.1 Khối đồng pha 81 4.2.2.2Khối tạo xung cƣa 81 4.2.2.3 Khối so sánh 82 4.2.2.3 Khối khuếch đại xung 83 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Sơ đồ gia công chi tiết máy mài 23 Hình 2.2: Sơ đồ điều khiển máy mài 3k225b 27 Hình 2.3 Đặc tính động 30 Hình 3.1 : sơ đồ thay chế độ xác lập 36 Hình 3.2: đặc tính điện (a) đặc tính (b) động điện chiều kích từ độc lập 40 Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý hệ F-Đ 42 Hình 3.4: Sơ đồ ngun lý khố điều khiển S hệ điều chỉnh xung áp mạch đơn 44 Hình 3.5: sơ đồ nguyên lý truyền động đảo chiều điều chỉnh xung áp loại B kép 44 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý hệ T-Đ 45 Hình 3.7: Họ đặc tính hệ T-Đ 47 Hình 3.8: sơ đồ nguyên lý (a) & giản đồ điện áp (b) 51 Hình 3.9: sơ đồ nguyên lý (a) & giản đồ điện áp 53 Hình 3.10: Sơ đồ chỉnh lƣu hình tia pha(a) đồ thị điện áp dòng điện(b) 55 Hình 3.11: sơ đồ nguyên lý (a) & giản đồ điện áp (b) chỉnh lƣu cầu pha 59 Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lý chỉnh lƣu cầu pha khơng đối xứng 60 Hình 3.13 : a - sơ đồ động lực, b - giản đồ đƣờng cong 64 Hình 3.14 Chỉnh lƣu cầu ba pha điều khiển khơng đối xứng 68 Hình 4.2 : Hình dạng lõi cuộn kháng lọc 75 Hình 4.4 : Sơ đồ khối điều khiển mạch số 80 Hình 4.6 : Khối tạo xung cƣa 81 ... rõ ƣu nhƣợc điểm hệ truyền động điều khiển động điện chi? ??u Đối với hệ truyền động quay chi tiết máy mài 3K225B hệ truyền động động điện chi? ??u công suất nhỏ, sử dụng hệ truyền động T-Đ đơn giản... biến đổi ta có hệ truyền động sau: Hệ truyền động máy phát động (hệ F-Đ) Hệ truyền động máy điện khuyếch đại động (MĐKĐ-Đ) Hệ truyền động khuyếch đại từ động (KĐT-Đ) Hệ truyền động chỉnh lƣu... cứu tìm hệ truyền động phù hợp thay cho hệ điều khiển khuyếch đại từ động quay chi tiết máy mài tròn 3K225B cần thiết 33 CHƢƠNG 3K225B Ở phần trƣớc, ta biết đƣợc hệ truyền động quay chi tiết dùng