(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế máy cắt thép tấm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CẮT THÉP TẤM Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS BÙI MINH HIỂN ĐINH NGỌC THÀNH Đà Nẵng, 2019 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế thị trường dần hòa nhập với kinh tế giới, ngành công nghiệp thay đổi cách nhanh chóng ngành đầu tàu mục tiêu đưa nước ta trở thành nước cơng nghiệp hố đại hố tương lai Trong ngành công nghiệp bỏ qua công nghệ cắt thép Công nghệ cắt thép sử dụng rộng rãi hầu hết nhà máy, xí nghiệp Nó tạo bán thành phẩm, thành phẩm cho bước cơng nghệ Chính quan trọng Máy cắt thép mà em chọn đề tài : “Thiết kế máy cắt thép tấm” làm đề tài đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp với mục đích giúp hệ thống lại kiến thức C học trước lúc trường.Sau học qua học phần cần thiết mà nhà trường C thầy khoa giảng dạy, em có kiến thức để thiết kế hoàn chỉnh LR máy cắt thép Đồ án tốt nghiệp kết trình học tập, thể hiểu biết máy móc, cơng nghệ, thể phối hợp kiến thức T- trình học tập, tạo khả tự lập.v.v cho sinh viên U Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy,các cô khoa, đặc biệt D thầy :TS.Bùi Minh Hiển hướng dẫn bảo em tận tình để em hồn thành tốt Đồ án tốt nghiệp Trong trình nghiên cứu thiết kế Đồ án tốt nghiệp, thiếu kinh nghiệm thực tế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong thầy cô bỏ qua bảo thêm để em bổ sung hoàn thiện kiến thức cho thân Em xin chân thành cảm ơn ! Đà nẵng, ngày 23 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực hiện: Đinh Ngọc Thành SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp:“Thiết kế máy cắt thép tấm” công trình nghiên cứu thân.Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo.Các số liệu, kết trình bày đồ án hồn tồn trung thực, sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu kỷ luật môn nhà trường đề Đà nẵng, ngày 23 tháng 05 năm 2019 Đinh Ngọc Thành D U T- LR C C Sinh viên thực hiện: SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU,GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CẮT THÉP 13 2.1 LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI 13 2.1.1 Biến dạng đàn hồi 14 2.1.2 Biến dạng dẻo .15 2.1.1.3 Phá hủy 16 2.2 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI 17 C 2.2.1 Ảnh hưởng thành phần hoá học tổ chức kim loại 18 C 2.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 18 LR 2.2.3 Ảnh hưởng trạng thái ứng suất 18 2.2.4 Ảnh hưởng ứng suất dư .19 T- 2.2.5 Ảnh hưởng ma sát .19 2.2.6 Ảnh hưởng tốc độ biến dạng .19 U CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ CẮT CHO MÁY D THIẾT KẾ 21 3.1.CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG: 21 3.2 CẮT BẰNG NGỌN LỬA KHÍ: 22 3.3 CẮT BẰNG TIA LASER: 23_Toc10383908 3.5 CẮT BẰNG BẰNG MÁY CẮT CÓ LƯỠI DAO CHUYỂN ĐỘNG QUAY: 27 3.6 CẮT BẰNG MÁY CẮT DAO NGHIÊNG: 28 3.7 CẮT BẰNG MÁY CẮT DAO SONG SONG: 29 3.8 CẮT BẰNG MÁY CẮT LƯỠI DAO CHẤN ĐỘNG: .32 3.9 KẾT LUẬN: .32 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY 34 4.1 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY 34 4.1.1 Thiết kế động học phận cắt 34 4.1.1.1 Phân tích lựa chọn phương án 34 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển 4.1.2 Thiết kế động học cho phận cấp phôi tự động 39 4.1.3 Cơ cấu đỡ phôi .44 4.1.4 Thiết kế động học cho phận kẹp phôi 44 4.1.5 Thiết kế động học cho phận đỡ sản phẩm: .49 4.2 TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ KẾT CẤU MÁY .50 4.2.1 TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ KẾT CẤU BỘ PHẬN KẸP PHÔI 50 4.2.2 TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ KẾT CẤU CHO BỘ PHẬN CẮT 57 4.2.3.TÍNH TỐN BỘ PHẬN CẤP PHÔI 80 C 4.2.4 TÍNH TỐN BỘ PHẬN ĐỠ SẢN PHẨM 106 C CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI LR TIẾT TRỤC CON LĂN CHỦ ĐỘNG SÀN CẤP PHÔI 107 5.1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG: 107 T- 5.1.1 Vật liệu phương pháp tạo phôi: 107 5.1.2 Tính cơng nghệ kết cấu: .107 D U 5.2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC CON LĂN .108 5.2.1 Phân chia thứ tự nguyên công: 108 5.2.2 Phân tích chuẩn gia cơng chọn máy, chọn dao:Error! Bookmark not defined 5.2.2.1 Nguyên công 1:Khoả mặt đầu khoan lỗ tâm Error! Bookmark not defined 5.2.2.2 Nguyên công 2:Khoả mặt đầu khoan lỗ tâm lại Error! Bookmark not defined 5.2.2.3 Nguyên công 3:Tiện nửa trục với  200,  100,  60,  50 vát mép 109 5.2.2.4 Nguyên công : Tiện nửa trục lại với  200,  100,  60,  50 .109 5.3 TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CÁC MẶT TRỤ: 112 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển 5.4 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT,THỜI GIAN GIA CƠNG CƠ BẢN CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG: 115 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 125 6.1 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN 125 6.1.1 Xác định chiều dài phơi vị trí cơng tắc hành trình 125 6.1.2 xác định chiều dài phôi nhiều vị trí cơng tắc hành trình 126 6.1.3 xác định chiều dài phôi cảm biến hồng ngoại 127 6.1.4 Xác định chiều dài phôi cảm biến đo góc quay .127 6.1.5 Nhận xét: 128 6.2 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN 129 C 6.3 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC 131 C TÀI LIỆU THAM KHẢO 133 D U T- LR LỜI KẾT 134 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU,HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1- sản phẩm thép nghành điện 11 Hình 1.2- sản phẩm thép xây dựng 12 Hình 1.3- sản phẩm thép khí 12 Hình 1.4- sản phẩm thép ô tô 13 Hình 2.1- Biểu đồ quan hệ lực kéo P độ biển dạng dài tuyệt đối ∆𝑙 14 C Hình 2.2- Biển dạng đàn hồi 15 C Hình 2.3- Sơ đồ biển dạng đơn tinh thể 16 LR Hình 2.4- trạng thái ứng suất ………19 Hình 3.1- Sơ đồ cắt thủ công 22 T- Hình 3.2- Sơ đồ cắt khí 23 U Hình 3.3- Sơ đồ nguyên lý điều khiến hướng chùm tia laser cắt 25 D Hình 3.4.1-máy cắt tia nước thực tế 26 Hình 3.5-Kết cấu dao cắt đĩa cặp dao 29 Hình 3.6- Sơ đồ nguyên lý cắt lưỡi dao nghiêng 30 Hình 3.71- Sơ đồ nguyên lý cắt lưỡi dao song song 31 Hình 3.7.2- Máy cắt lưỡi dao song song thực tế 31 Hình 3.7.3- Sơ đồ thay đổi lực cắt máy cắt 32 Hình 3.8-Sơ đồ nguyên lý cắt lưới dao chấn động 33 Hình 4.1- Sơ đồ nguyên lý cấu tay quay trượt 36 Hình 4.2- Sơ đồ nguyên lý cấu hình sin 36 Hình 4.3-Sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực 37 Hình 4.4-Sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực phận cắt 38 Hình 4.5-Sơ đồ xác định độ vận hành dao nghiêng 39 Hình 4.6-Ngun lý cấp phơi hệ thống xilanh-pistion khí nén 41 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển Hình 4.7-Ngun lý cấp phơi băng tải 42 Hình 4.8-Ngun lý cấp phơi nhờ ma sát hai lô cán 43 Hình 4.9-Sơ đồ động 44 Hình 4.10- Kết cấu bàn đỡ phôi 45 Hình 4.11- Sơ đồ tính momen lật phôi 46 Hình 4.12- Sơ đồ kẹp phơi trọng lực khối kim loại 47 Hình 4.13-Sơ đồ kẹp chặt thủy lực 48 Hình 4.14-Sơ đồ kẹp phôi lo xo chịu nén 49 Hình 4.15-Sơ đồ kết cấu cấu kệp phôi chọn 50 Hình 4.16-Sơ đồ phận đỡ sản phẩm 51 C Hình 4.17-Sơ đồ biểu diễn trình cắt dao nghiêng phía thơng số C 52 LR Hình 4.18-Sơ đồ kết cấu cấu kẹp chặt 54 Hình 4.19- Sơ đồ tính tốn lo xo 56 T- Hình 4.20- Sơ đồ tính chiều dài thân xilanh 58 Hình4.21-Kết cấu xilanh 59 U Hình 4.22-Bơm bánh ăn khớp ngồi 61 D Hình 4.23-Kết cấu bơm bánh 66 Hình 4.24-Bảng tổn thất áp suất qua van 66 Hình 4.25-Kết cấu van tràn điều chỉnh áp suất,hai cấp chọn 68 Hình 4.26-Sơ đồ tính tốn van tràn 72 Hình 4.27-Sơ đồ kết cấu kí hiệu van đảo chiều 4/3 72 Hình 4.28- Các loại ống nối 76 Hình 4.29- Sơ đồ kết cẩu bể dầu 77 Hình 4.30-Sơ đồ kết cấu bàn trượt gá dao .78 Hình 4.31- a lăng rổng b.lơ cán đặc 81 Hình 4.32- Sơ đồ hộp giảm tốc bánh hành tinh 82 Hình 4.33- Biểu đồ momen trục 95 Hình 4.34- Biểu đồ momen trục 97 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển Hình 4.35- Biểu đồ momen trục 100 Hình 4.36-Giao diện phần mềm MDSlids 101 Hình 4.37- Biểu đồ momen trục 102 Hình 4.38- Biểu đồ momen trục 103 Hình 4.39- Sơ đồ định vị nguyên công .104 Hình 4.40- Sơ đồ định vị nguyên công 105 Hình 4.41- Sơ đồ định vị ngun cơng 106 Hình 5.1- Sơ đồ định vị nguyên công 110 Hình 5.2- sơ đồ định vị nguyên công 110 C Hình 5.3-Sơ đồ định vị nguyên công 111 C Hình 5.4-Sơ đồ định vị nguyên công 111 LR Hình 5.5-Sơ đồ định vị ngun cơng 112 Hình 5.6-Sơ đồ định vị nguyên công 112 T- Hình 5.7-Sơ đồ định vị nguyên công 113 U Hình 5.8-Bảng tính lượng dư gia công 116 D Hinh 6.1-Sơ đồ đo dùng công tác hành trình 126 Hình 6.2-Sơ đồ dùng nhiều cơng tác hành trình 127 Hinh 6.3-Sơ đồ đo dùng cảm biến hồng ngoại 128 Hinh 6.4-Sơ đồ đo dùng cảm biến đo độ dài 128 Hinh 6.5-Sơ đồ bố trí thiết bị phần điều khiển .129 Hinh 6.6-Công tác 130 Hinh 6.7.-Nút ấn 130 Hinh 6.8-Cống hành trình tắt điện 131 Hinh 6.9-Rơ le điện tử 131 Hinh 6.10-Sơ đồ nguyên lý chương trình điều khiển PLC 132 Hinh 6.11-Sơ đồ kết nối 132 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển Hinh 6.12-Biểu đồ trạng thái 133 Hinh 6.13-Mạch điều khiển 133 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU,GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM THÉP TẤM Như biết tầm quan trọng vật dụng từ đơn giản hàng ngày (như:Dao,vên,xẻng,quốc…) phức tạp,hiện đại đời sống xã C hội (như: máy công cụ,máy nông cụ,ô tô ),mà tất chúng làm LR sử dụng rộng rãi đời sống xã hội C từ phần vật liệu thép tấm.từ ta thấy thép quan trọng Thép sử dung nhiều nghành công nghiệp: Công T- nghiệp hàng khơng, cơng nghiệp điện, cơng nghiệp ơtơ, đóng tàu thuyền, xây dựng, nông U nghiệp ,Thép tạo thành từ trình cán kim loại, kim loại bị biến dạng trục cán quay ngược chiều nhau, có khe hở trục cán nhỏ chiều dày phôi D ban đầu Kết làm chiều dày phôi giảm, chiều dài chiều rộng tăng lên, tạo thành dạng hay ta gọi thép Có thể tiến hànhcán thép trạng thái nóng trạng thái nguội, loại có ưu điểm nhược điểm khác Cán trạng thái nóng cho ta sản phẩm có độ dày từ 1,5mm đến 60mm, trạng thái nguội cho sản phẩm mỏng cực mỏng độ dày từ 0,007mm đến 1,25mm Các sản phẩm thép phân loại theo độ dày thép: + Thép mỏng: Chiều dày: S = 0,2  3,75 mm Chiều rộng: b = 600  2.200 mm +Thép dày : S =  60 mm; b = 600  5.000 mm L = 4.000  12.000 mm + Thép dải : S = 0,2  mm; b = 200  1.500 mm SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển Hệ số phụ thuộc vào tuổi bề dao : k3=1,06 tra bảng 5-65 [19] => Tốc độ tính tốn: Vt= Vb.k1.k2.k3=156.0,9.0,85.1,06=126,5 m/ph Số vịng quay trục theo tính tốn: nt  1000.Vt 1000.126,5   402,87 vg/ph 3,14.D 3,14.100 Theo máy ta chọn nm=400vg/ph =>Tốc độ cắt thực tế: 3,14.D.nm 3,14.100.400   125,6m / ph 1000 1000 Vtt  C Theo máy chọn sm=0,36mm C Thời gian để gia công  100 là: LR L2 50   0,35( phút ) sm nm 0,36.400 T2  T- * Bước 3: Tiện thô  60 Chiều sâu cắt: t=2mm U Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[19] chọn s = 0,9 (mm/vg) D Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65[19] chọn Vb=156 m/ph Các hệ số điều chỉnh: Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết: k1=0,9 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2=0,85 Tra bảng 5-5[19] Hệ số phụ thuộc vào tuổi bề dao : k3=1,06 tra bảng 5-65 [19] => Tốc độ tính tốn: Vt= Vb.k1.k2.k3=156.0,9.0,85.1,06=126,5 m/ph Số vịng quay trục theo tính tốn: nt  1000.Vt 1000.126,5   671,44 vg/ph 3,14.D 3,14.60 Theo máy ta chọn nm=630 vg/ph Tốc độ cắt thực tế: SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 120 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển 3,14.D.nm 3,14.60.630   118,692m / ph 1000 1000 Vtt  Theo máy chọn sm=0,36mm Thời gian để gia công  60 là: T3  L3 30   0,1322( phút ) sm nm 0,36.630 Bước Tiện thô  50 Chiều sâu cắt: t=2mm Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[19] chọn s = 0,9 (mm/vg) Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65[19] chọn Vb=156 m/ph C Các hệ số điều chỉnh: C Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết: k1=0,9 LR Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2=0,85 Tra bảng 5-5[19] Hệ số phụ thuộc vào tuổi bề dao : k3=1,06 tra bảng 5-65 [19] T- => Tốc độ tính tốn: U Vt= Vb.k1.k2.k3=156.0,9.0,85.1,06=126,5 m/ph D Số vịng quay trục theo tính tốn: nt  1000.Vt 1000.126,5   805,73 vg/ph 3,14.D 3,14.50 Theo máy ta chọn nm=800 vg/ph Tốc độ cắt thực tế: Vtt  3,14.D.nm 3,14.50.630   98,91m / ph 1000 1000 Theo máy chọn sm=0,36mm Thời gian để gia công  50 là: T4  L4 30   0,104( phút ) sm nm 0,36.800 * Bước 5: Tiện tinh  50 Chọn chiều sâu cắt: t=0,5mm SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 121 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[19] chọn s = 0,11 (mm/vg) Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65[19] chọn Vb=250 m/ph Các hệ số điều chỉnh: Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết: k1=0,9 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2=0,85 Tra bảng 5-5[19] Hệ số phụ thuộc vào tuổi bề dao : k3=1,06 tra bảng 5-65 [19] => Tốc độ tính tốn: Vt= Vb.k1.k2.k3=250.0,9.0,85.1,06=202,725 m/ph Số vịng quay trục theo tính tốn: 1000.Vt 1000.202,725   1291,24 vg/ph 3,14.D 3,14.50 C nt  C Theo máy ta chọn nm=1250 vg/ph 3,14.D.nm 3,14.50.1250   196,25m / ph 1000 1000 Theo máy chọn sm=0,12mm T- Vtt  LR Tốc độ cắt thực tế: U Thời gian để gia công  50 là: L5 30   0,2( phút ) sm nm 0,12.1250 D T5  Tổng thời gian cho nguyên công là: Tnc  T1  T2  T3  T4  T5  21,875  0,35  0,1322  0,104  0,2  22,6612 phút 5.4.4 Nguyên công : * Bước : Tiện thô  200 * Bước : Tiện thô  100 * Bước : Tiện thô  60 T3  L3 40   0,1764( phút ) sm nm 0,36.630 * Bước : Tiện thô  50 SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 122 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển T4  L4 168   0,59( phút ) sm nm 0,36.800 * Bước : Tiện tinh  50 T5  L5 168   1,12( phút ) sm nm 0,12.1250 Tổng thời gian cho nguyên công là: Tnc  T1  T2  T3  T4  T5  21,875  0,35  0,1764  0,59  1,12  24,1114( phút ) 5.4.5 Nguyên công : Phay rãnh then Dao phay ngón P18 có d=16mm, Z=5 C Chiều sâu cắt: t = (mm) Bảng 5-153[19] C Lượng chạy giao : S = 0,07 (mm/răng) Bảng 5-153[19] v = 22,5 (m/ph) Bảng 5-155[19] Số vòng quay: n= LR Tốc độ cắt: 1000 v 1000.24 = = 477,8(vg/ph), theo máy: n = 500 (vg/ph) 3,14.16 .D L  L1 ph SM D Thời gian bản: T0  T- nD 500.3,14.16  25,12 (m/ph) = 1000 1000 U Tính lại vận tốc: V = Trong đó, L = (mm); L1=(1-2) mm; SM=SZ.Z.n=0,07.5.500=175 (mm/ph) SM : lượng tiến dao phút ( mm/ph) SZ : lượng tiến dao (mm/răng) SZ=0,07 mm/răng => SM =0,07.5.500=175 (mm/ph) T0  Vậy: 92  0,06 (ph) 175 5.4.6 Nguyên công 6: Mài  50 Chọn đá mài có kí hiệu 1A1-1 có: D=250mm H=25mm d=15mm * Bước 1: + Mài thô:  50 dài 30, ăn dao ngang SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 123 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển Chọn chiều sâu cắt : t = 0,025mm; Vph = 25(m/ph) S= (0,3-0,7).H=0,5.25=12,5(mm/ph) n ph  1000.v ph 3,14.D  1000.25  159,23(vòng / phút ) 3,14.50 Chọn nph=160 (vịng/phút.) Thời gian mài thơ  50 T1  1,25 h 2.131,9192.103   0,264( phút ) t.n ph 0,025.160 + Mài tinh :  50 dài 30, ăn dao ngang 1000.v ph 3,14.D  LR Chọn nph=200( vòng/phút) 1000.30  191,08(vòng / phút ) 3,14.50 C n ph  Vph=30(m/ph) C Chọn chiều sâu cắt : t = 0,002(mm), T- h 2.131,9192.103   0,6596( phút ) Thời gian mài thô  50 T2  1,25 t.n ph 0,002.200 U * Bước : D + Mài thô:  50 dài 168, ăn dao dọc Tương tự, thời gian gia công bản: T3  1,3 L0 h ( phút ) s Bk n ph t Trong đó, L0 = L – H = 168 – 25 = 143mm Bk = H = 25mm chiều rộng đá mài h : lượng dư mài h = 2.131,9192.10-3mm 143 2.131,9192.10 3  0,156 ( phút ) Vậy T3  1,3 12,5.25.160 0,025 + Mài tinh:  50 dài 168, ăn dao dọc T4  1,3 143 2.131,9192.10 3  0,3924( phút ) 12,5.25.200 0,002 Tổng thời gian cho nguyên công là: Tnc  T1  T2  T3  T4  0,264  0,6596  0,156  0,3924  1,472 phút SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 124 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 6.1 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN Phương án tối ưu phương án mà xét phương diện kỹ thuật đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt thiết kế (làm việc ổn định, hiệu quả, xuất ), kinh tế phải đảm bảo thấp chi phí chế tạo điều kiện cụ thể đáp ứng 6.1.1 Xác định chiều dài phơi vị trí cơng tắc hành trình C * Sơ đồ: Như hình vẽ sau: Hình 6.1 LR C Mép cắt L U T- vph D Hình 6.1 Sơ đồ đo dùng cơng tắc hành trình 1)Cơng tắc hành trình 3)Vít hãm 2)Thướt đo 4)Phôi * Hoạt động: Phôi (4) phận cấp phôi đưa vào với vận tốc Vph chạm cơng tắc hành trình (1) ngắt điện động cấp phôi, phôi ngừng chuyển động, đồng thời tín hiệu đưa từ cơng tắc (1) qua điều khiển tác động làm đầu dao xuống, thực q trình cắt Cơng tắc (1) gắn thướt đo (2) chuyển động dọc theo thân thướt Ta cắt với cách L khác cách di chuyển công tắc (1) theo thân thướt cố định vị trí mong muốn vít hãm (3) SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 125 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển * Ưu, nhược điểm: - Ưu điểm + Chỉ dùng cơng tắc hành trình, tốn + Đơn giản cho phận điều khiển cho chương trình điều khiển - Nhược điểm: Với khoảng cách L khác sản phẩm, ta phải điều chỉnh (dịch chuyển) công tác hành trình cách thủ cơng 6.1.2 xác định chiều dài phơi nhiều vị trí cơng tắc hành trình * Sơ đồ: Hình 6.2 u (V) -F Tín hiệu (Nguồn) vph phôi C L L1 LR L3 T- Bộ điều khiển C h PLC Các cơng tắc hành trình U L4 L5 * Hoạt động: D Hình 6.2 Sơ đồ đo dùng nhiều cơng tắc hành trình Cũng dùng cơng tắc hành trình lần ta đặt nhiều công tắc nối tiếp nhau, cách mũi dao khoảng L1, L2, L3, (là khoảng cách mà ta cầncắt) Giả sử ta cần cắt đoạn L2, từ điều khiển ta cho công tắc vào vị trí làm việc Bây việc lại tương tự dùng công tắc hành trình Sau cắt đủ số lượng cần cắt, theo chương trình ta đưa cơng tắc trở vị trí cũ, đưa cơng tắc vào vị trí làm việc (giả sử ta cần cắt với độ dài L3), tương tự cho công tắc khác - Ưu điểm: + Không cần phải điều chỉnh thủ công thay đổi chiều dài cần cắt + Chương trình điều khiển khơng bị gián đoạn - Nhược điểm: Bộ phận điều khiển cồng kềnh (phải thêm phận điều khiển công tắc) SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 126 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển 6.1.3 xác định chiều dài phôi cảm biến hồng ngoại * Sơ đồ: Hình 6.3 Hình 6.3 Sơ đồ đo dung cảm biến hồng ngoại 2)Cảm biến thu (cảm biến nhận) 3)Thướt đo 4)Bộ điều khiển C 1)Cảm biến phát C )Phôi LR * Hoạt động: Hoạt động tương tự trường hợp (dùng công tắc hành trình), khác chỗ phơi tiến vào ngăn dòng ánh sáng phát từ cảm biến phát, cảm T- biến thu khơng nhận ánh sáng Điều chuyển thành tín hiệu truyền U PLC để điều khiển động Để cắt độ dài khác ta dịch chuyển cảm biến theo thân thướt cố định (2) D 6.1.4 Xác định chiều dài phôi cảm biến đo góc quay * Sơ đồ: Hình 6.4 d L -F U (V) PLC Hình 6.4 Sơ đồ đo dùng cảm biến đo dộ dài 1) Bánh ma sat 3) Bộ điều khiển SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA 2) Cảm biến độ dài 4) Phôi Trang 127 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển * Hoạt động: Bề mặt bánh ma sat (1) cảm biến ép tiếp xúc với bề mặt phôi (4) lăn không trượt bề mặt phôi chuyển động vào Cảm biến độ dài (2) có nhiệm vụ đo độ dài phơi vào thơng qua số vịng quay góc quay bánh ma sat, chuyển thành tín hiệu điện truyền điều khiển Ở PLC lập trình sẵn tuỳ theo độ dài cần cắt mà điều khiển chu trình hoạt động 6.1.5 Nhận xét: Qua phân tích phương án đề trên, ta chọn phương án sử dụng cảm biến đo độ dài ưu điểm sau: - Điều khiển xác độ dài cần cắt - Tránh va chạm dẫn đến hư hỏng thiết bị trường hợp dùng C công tắc hành trình (bằng cách khơng đặt trực tiếp bánh ma sat lên phôi mà cho LR tốc dài vận tốc phôi) C bánh ma sat tiếp xúc thông qua truyền giản đơn nối từ hộp giảm tốc, có vận * Sơ đồ bố trí thiết bị phần điều khiển sau: (Hình 6.5) D U T- + Không cần phải điều chỉnh thủ công thay đổi chiều dài cần cắt Hình 6.5 Sơ đồ bố trí thiết bị phần điều khiển 1) Bánh ma sat 2) Cảm biến độ dài 3, 3') Các cơng tắc hành trình 4) Bộ đ/k PLC 5) Phôi * Hoạt động: Phôi (5) phận cấp phôi đẩy vào với vận tốc Vph, làm quay bánh ma sat (1), cảm biến độ dài (2) đếm số vòng quay vận tốc (tuỳ theo loại SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 128 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển cảm biến) (1) để tính độ dài phơi qua Khi đếm đủ độ dài cần cắt (độ dài ta lập trình sẵn) xuất tín hiệu điều khiển Theo chương trình viết sẵn, điều khiển xuất tín hiệu ngắt điện động cấp phôi, khởi động phanh điện từ để hãm động cơ, đồng thời điều khiển đầu dao xuống thực trình cắt Ở cuối hành trình dao chạm cơng tắc hành trình (3) dừng Tín hiệu truyền từ cơng tắc (3) làm PLC xuất tín hiệu điều khiển đầu dao lên lại chạm cơng tắc (3') dừng Lúc PLC lại bắt đầu cho động phận cấp phôi hoạt động đẩy phôi vào Chu trình tiếp tục cắt đủ số lượng sản phẩm (hoặc thay đổi chiều dài sản phẩm) 6.2 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN C 6.2.1 Các phần tử điện D U T- LR C 6.2.1 Cơng tắc,nút ấn,cơng tắc hành trình.rơ le Hình 6.6: Cơng tắc Hình 6.7: Nút ấn Trong kỷ thuật điều khiển cơng tắc,nút ấn thuộc phần tử đưa tín hiệu SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 129 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển D U T- LR C C Hình 6.8: Cơng hành trình tắc điện-cơ A1 A Hình 6.9: Rơle điện từ A1 ) cửa nối với cực dương 1-4 ) tiếp điểm thường m.; A2) cửa nối với cực âm; tiếp điểm tiếp điểm 1- 2) tiếp điểm thường đóng SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 130 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển 6.3 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC 6.3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển A B A+ AP T Q0.3 1.0 Q0.4 Bình (Q0.6) tích áp 1.3 Phanh (Q0.2) vp 1.1 C 1.2 LR C Q0.1 T- ÐC1: (Q0.5) ÐC2 (Q0.0) D 6.3.2 Sơ đồ kết nối U Hình 6.10 Sơ đồ nguyên lý chương trình điều khiển PLC Hình 6.11.Sơ đồ kết nối SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 131 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển LR C C 6.3.3 Biểu đồ trạng thái D U 6.3.4 Mạch điều khiển T- Hình 6.12 Biểu đồ trạng thái Hình 6.13 Mạch điều khiển SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 132 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển TÀI LIỆU THAM KHẢO Đinh Minh Diệm - Các phương pháp gia công đặc biệt [2] Lưu Đức Hồ - Cơng nghệ kim loại [3] Lưu Đức Hịa - Công nghệ cán [4] Nguyễn tường quy - Nguyên lý máy [5] Nguyễn Trọng Hiệp - Chi tiết máy tập 1,2 [6] Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm - Thiết kế chi tiết máy [7] Nguyễn Ngọc Cẩn - Truyền động dầu ép máy cắt kim loại [8] Ninh Đức Tốn - NXBGD - Dung sai lắp ghép [9] Trần hữu quế - Vẽ kĩ thuật khí Tập 1,2 [10] Trần Xuân Tùy – Trần Ngọc Hải -Hệ thống truyền động thủy khí [11] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển - Thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, tập [12] Tơn Yên - Công nghệ dập nguội [13] Sổ tay công nghệ chế tạo máy.Tập 1,2,3 [14] Trần Ngọc Hải – Điều khiển thủy khí lập trình PLC D U T- LR C C [1] SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 133 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển LỜI KẾT Sau 15 tuần thực làm đồ án tốt nghiệp hướng dẫn tận tình thầy Ts.Bùi Minh Hiển em hồn thành nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp theo thời gian yêu cầu Trong trình thực nhiệm vụ thiết kế em tìm tịi nghiên cứu tài liệu, ứng dụng lý thuyết biến dạng dẻo tài liệu vật liệu học kiến thức khí chun mơn học trường đồng thời qua thời gian tìm hiểu thực tế Cơng Ty Cổ Phần Cơ Khí Bách Khoa Kết cấu máy đơn giản, điều kiện vận hành bảo quản dễ dàng, kết hợp với ngành khí khác nước cho phép sản xuất máy để cung C cấp sản phẩm thép có kích thước phù hợp cho cơng trình, nhà máy đời C sống… LR Trong q trình tính tốn thiết kế giúp em hiểu ứng dụng thép sản xuất phần công nghệ cắt thép.Qua hiểu nhiều máy cắt T- thép khả cơng nghệ,vai trị việc cát thép dây truyền U sản xuất D Trong q trình thiết kế máy, thời gian có hạn kiến thức chuyên môn kiến thức thực tế cịn ít, nên việc hồn thành đồ án em khơng tránh khỏi sai sót, em mong sực bảo thầy cô Cuối cùng,chúng em xin cảm ơn thầy TS.Bùi Minh Hiển thầy khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng tận tình hướng dẫn em hồn thành đề tài dạy dỗ chúng em suốt thời gian học tập trường Kính chúc thầy, cô sức khoẻ tiếp tục thành công công việc đời sống! Sinh viên thực Đinh Ngọc Thành SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 134 ... nghệ cắt thép Công nghệ cắt thép sử dụng rộng rãi hầu hết nhà máy, xí nghiệp Nó tạo bán thành phẩm, thành phẩm cho bước cơng nghệ Chính quan trọng Máy cắt thép mà em chọn đề tài : ? ?Thiết kế máy cắt. .. phương án dùng lưỡi dao cắt nghiêng để thiết kế máy SVTH: Đinh Ngọc Thành - Lớp 14C1VA Trang 33 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Minh Hiển CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY 4.1 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY... BẰNG MÁY CẮT CÓ LƯỠI DAO CHUYỂN ĐỘNG QUAY: 27 3.6 CẮT BẰNG MÁY CẮT DAO NGHIÊNG: 28 3.7 CẮT BẰNG MÁY CẮT DAO SONG SONG: 29 3.8 CẮT BẰNG MÁY CẮT LƯỠI DAO CHẤN ĐỘNG: .32 3.9 KẾT LUẬN: