Thiết kế hệ dẫn hướng cho máy phay CNC Tài liệu chuẩn đã được thẩm định bởi các thầy cô Đại học Bách Khoa Hà Nội Quy trình thiết kế rõ ràng Đầy đủ các bộ phận của máy phay CNC...................................................................................................
LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kĩ thuật phát triển nhanh,mang lại lợi ích cho người tất lĩnh vực vật chất tinh thần.Để nâng cao đời sống nhân dân hòa nhập với phát triển chung giới,Đảng nhà nước ta đề mục tiêu đưaa đất nước lên thành nước cơng nghiệp hóa đại hóa Để thực điều ngành cần quan tâm phát triển ngành Cơ khí nói chung ngành Cơ điện tử nói riêng đóng vai trị quan trọng việc sản xuấ thiết bị cơng cụ(máy móc,robot…) ngành kình tế quốc dân.Muốn thực việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán kĩ thuật có trình độ chun môn đáp ứng yêu cầu công nghệ tiên tiến,cơng nghệ tự động hóa theo dây chuyền sản xuất Tính tốn thiết kế hệ thống Cơ điện tử nội dung khơng thể thiếu chương trình đào tạo kỹ sư Cơ điện tử Đồ án môn học giúp cho sinh viên hệ thống hóa lại kiến thức môn học : Chi tiết máy, vẽ kĩ thuật, học kĩ thuật, nguyên lý máy, sức bền vật liệu,…Đồng thời giúp chúng em học thêm số phần mềm cần thiết cho việc thiết kế mơ catia, modleica ngồi giúp chúng em làm quen với công việc thiết kế làm đồ án tốt nghiệp sau Dù có cố gắng hồn thành đồ án với cường độ làm việc cao, hướng dẫn nhiệt tình cụ thể thầy mơn, hiểu biết hạn chế cộng với chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án khơng tránh khỏi khả thiếu sót bất cập Vì em mong sửa chữa góp ý q thầy để em rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức cho Cuối em xin chân thành cảm ơn quan tâm bảo thầy cô Viện Cơ Khí trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đặc biệt hướng dẫn tận tình PGS.TS.GVCC Lê Giang Nam giúp em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Trình Văn Bảo MỤC LỤ LỜI NĨI ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG Khảo sát trung tâm gia công DMU 50 1.1 1.2 Tổng quan trung tâm gia công DMU 50 .7 1.1.1 Thông số kỹ thuật máy DMU 50 1.1.2 Ưu điểm máy DMU 50 .8 1.1.3 Công nghệ điều khiển .8 Sơ đồ động sơ đồ dòng tác động lực(FOF) máy 10 1.2.1 Sơ đồ động máy .11 1.2.2 Sơ đồ dòng tác động lực máy(FOF) 11 CHƯƠNG Tính tốn, thiết kế truyền dẫn chạy dao trục Y .12 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Tính chọn ray dẫn hướng trục Y 12 2.1.1 Quy trình tính chọn ray dẫn hướng theo tiêu chuẩn NSK .12 2.1.2 Cơng thức tính tốn ray dẫn hướng trục Y theo NSK .13 2.1.3 Lựa chọn ray dẫn hướng trục Y sử dụng công cụ online 14 Tính chọn vitme-đai ốc bi trục Y 22 2.2.1 Quy trình tính chọn vitme đai ốc bi theo tiêu chuẩn NSK 22 2.2.2 Cơng thức tính tốn vitme đai ốc bi trục Y theo NSK 23 2.2.3 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Y công cụ online 24 2.2.4 Tải cad vitme đai ốc bi trục Y 28 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Y 29 2.3.1 Quy trình chọn ổ lăn theo NSK 29 2.3.2 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Y theo quy trình online 30 Tính chọn động servo trục Y 36 2.4.1 Quy trình tính chọn động servo theo Anilam .36 2.4.2 Sơ đồ lắp động 37 2.4.3 Tính chọn động servo, driver(biến tần) trục Y 37 Kết tính chọn trục Y 40 CHƯƠNG Tính tốn, thiết kế truyền dẫn chạy dao trục Z .41 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Tính chọn ray dẫn hướng trục Z 41 3.1.1 Quy trình tính chọn ray dẫn hướng theo tiêu chuẩn NSK .41 3.1.2 Cơng thức tính tốn ray dẫn hướng trục Z theo NSK .42 3.1.1 Lựa chọn ray dẫn hướng trục Z công cụ online 43 3.1.2 Tải cad ray dẫn hướng trục Z 48 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Z theo quy trình NSK 49 3.2.1 Quy trình tính chọn đai ốc vitme bi theo quy trình NSK 49 3.2.2 Các cơng thức tính tốn đai ốc vitme bi trục Z .50 3.2.3 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Z công cụ online 51 3.2.4 Tải CAD đai ốc vitme bi trục Z .54 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Z 54 3.3.1 Quy trình chọn ổ lăn theo NSK 54 3.3.2 Cơng thức tính tốn ổ lăn dỡ vitme trục Z 55 3.3.3 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Z công cụ online: 56 Tính chọn động servo trục Z .59 3.4.1 Quy trình tính chọn động servo theo Anilam .59 3.4.2 Sơ đồ lắp đặt động servo 60 3.4.3 Tính chọn động servo biến tần trục Z 60 Kết tính chọn trục Z 63 CHƯƠNG Mơ hình hóa mơ truyễn dẫn chạy dao hai trục YZ 64 4.1 Giới thiệu phần mềm OpenModelica .64 4.1.1 4.2 Nội dung openModelica 64 Xây dựng sơ đồ mơ hình hố điều khiển chạy dao trục YZ 67 4.2.1 Các thành phần hệ bàn máy trục Y, Z 67 4.2.2 Sơ đồ mô truyền dẫn chạy dao trục YZ phần mềm Open Modellica 77 4.3 Kết mô 78 4.3.1 Kết mô trục Y 78 4.3.2 Kết mô trục Z 81 4.3.3 Kết mô phối hợp di chuyển trục YZ 84 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 DANH MỤC HÌNH ẢN Hình 1.1 Trung tâm gia cơng DMU 50 Hình 1.2 Kết cấu máy DMU 50 Hình 1.3 Sơ đồ động máy DMU 50 11 Hình 1.4 Sơ đồ tác động lực DMU 50 11 Hình 2.1 catalog NSK .15 Hình 2.2 catalog NSK .15 Hình 2.3 Catalog NSK 15 Hình 2.4 Khởi tạo tính tốn online 16 Hình 2.5 Chọn loại ray dẫn .16 Hình 2.6 Chọn kiểu lắp ray .17 Hình 2.7 Chọn kiểu lắp ray .17 Hình 2.8 Điều kiện tải vị trí đường hướng 18 Hình 2.9 Giá trị tải trọng vị trí gối, ray trượt 18 Hình 2.10 Các thông số động học .19 Hình 2.11 Loại ray dẫn hướng gối trượt .19 Hình 2.12 Chọn thời gian hoạt động 20 Hình 2.13 Chọn số hiệu ray .20 Hình 2.14 Kết tính chọn ray dẫn hướng 21 Hình 2.15 Bản cad ray dẫn hướng .21 Hình 2.16 Khởi tạ tính tốn online 25 Hình 2.17 Bảng thơng số tính tốn 25 Hình 2.18 Tính maximum load 26 Hình 2.19 Bảng tính tốn 26 Hình 2.20 Lựa chọn loại vitme 26 Hình 2.21 bảng chọn loại vitme 27 Hình 2.22 Các thông số vitme sau chọn 27 Hình 2.23 Các thơng số vitme sau chọn 28 Hình 2.24 cad vitme 28 Hình 2.25 Sơ đồ lắp ổ bi 30 Hình 2.26 Bảng chọn tính tốn công cụ online 30 Hình 2.27 bảng tính tốn tuổi thọ 31 Hình 2.28 Các loại ổ bi .31 Hình 2.29 bảng điền kích thước ca 32 Hình 2.30 Các loại ổ bi 32 Hình 2.31 loại ổ bi 32 Hình 2.32 Lựa chọn kích thước ca 33 Hình 2.33 bảng tính tốn 33 Hình 2.34 tính tốn 34 Hình 2.35 Kết tính tốn 34 Hình 2.36 liệu cad 35 Hình 2.37 liệu cad 35 Hình 2.38 Vị trí lắp động 37 Hình 3.1 catalog NSK .44 Hình 3.2 Catalog NSK 44 Hình 3.3 hình cơng cụ online .44 Hình 3.4 loại ray 45 Hình 3.5 Kiểu tải lực cắt .45 Hình 3.6 Nhập tải trọng vị trí vitme bi 46 Hình 3.7 Giá trị tải vị trí gối, tay trượt 46 Hình 3.8 Thơng số vận tốc, thời gian 47 Hình 3.9 Kết lựa chọn dẫn hướng trục Z 48 Hình 3.10 Khởi tạo tính taons online NSK 51 Hình 3.11 Sơ đồ lắp ổ bi 55 Hình 3.12 Giao diện cơng cụ onlie 56 Hình 3.13 Sơ đồ lắp động .60 Hình 4.1 giao diện OpenModelica .64 Hình 4.2 Giao diện opencv 65 Hình 4.3 Ký hiệu modelica 67 Hình 4.4 Sơ đồ cấu tạo động 67 Hình 4.5 Thơng số động .68 Hình 4.6 Kí hiệu mô động - vitmebi 68 Hình 4.7 Sơ đồ cấu trúc động - vitmebi 68 Hình 4.8 Thơng số động - vitmebi 68 Hình 4.9 kí hiệu vitme – đai ốc 69 Hình 4.10 Sơ đồ cấu trúc nối với vitme – đai ốc .69 Hình 4.11 Thơng số vitme – đai ốc 69 Hình 4.12 ký hiệu dẫn hướng 70 Hình 4.13 Sơ đồ cấu trúc nối với dẫn hướng .70 Hình 4.14 Thơng số đặc tính dãn hướng trục Y 71 Hình 4.15 Thơng số đặc tính dẫn hướng trục Z 71 Hình 4.16 Ký hiệu mô điều khiển PID 71 Hình 4.17 Sơ đồ cấu trúc điều khiển PID .72 Hình 4.18 Sơ đồ khối điều khiển PID 72 Hình 4.19 Thơng số đặc tính PID trục Y 74 Hình 4.20 Thơng số đặc tính PID trục Z 74 Hình 4.21 Kí hiệu thành phần khối lượng 74 Hình 4.22 Sơ đồ cấu trúc nối với tịnh tiến 74 Hình 4.23 Thơng số đặc tính trục Y 75 Hình 4.24 Thơng số đặc tính trục Z 75 Hình 4.25 Kí hiệu mơ cảm biến vận tốc 76 Hình 4.26 Kí hiệu mơ cảm biến gia tốc 76 Hình 4.27 Kí hiệu mơ cảm biến vận tốc góc 76 Hình 4.27b Kí hiệu mơ cảm biến vị trí 76 Hình 4.28 Sơ đồ mô truyền dẫn trục Y, Z máy DMU50 ngôn ngữ OpenModelica 77 Hình 4.29 Tín hiệu điều khiển vị trí trục Y 77 Hình 4.30 Toạ độ di chuyển trục Y 77 Hình 4.31 Vận tốc trục Y 78 Hình 4.32 Tín hiệu điều khiển vị trí trục Z 78 Hình 4.33 Toạ độ di chuyển trục Z 79 Hình 4.34 Vận tốc trục Z 80 Hình 4.35 Biên dạng mơ chuyển động trục Y, Z hình bình hành 81 Hình 4.36 Tín hiệu điều khiển trục Y, Z 81 Hình 4.37 Kết mô phối hợp truyền dẫn trục Y, Z 82 DANH MỤC BẢN Bảng 2.1 Cơng thức tính tốn ray theo tiêu chuẩn NSK 14 Bảng 2.2 Cơng thức tính tốn vitme theo tiêu chuẩn NSK 24 Bảng 2.4 Cơng thức,kết tính chọn động servo trục Y 39 Bảng 3.1 Công thức tính tốn ray theo tiêu chuẩn NSK 41 Bảng 4.1 Lịch sử phát triển phần mềm OpenModelica65 Bảng 4.2 Sự phụ thuộc giá trị PID vào hệ số điều khiển Bảng 4.3 Đánh giá mô trục Y77 Bảng 4.4 Đánh giá mô trục Z80 CHƯƠNG Khảo sát trung tâm gia công DMU 50 1.1 Tổng quan trung tâm gia công DMU 50 Hình 1.1 Trung tâm gia cơng DMU 50 1.1.1 o o o o o o o o o o o o o o Thông số kỹ thuật máy DMU 50 Hệ điều khiển: SINUMERIK S840DSB Số lượng trục: 5(X, Y, Z, B, C) Kích thước bàn: 500xD630 mm Hành trình X: 500 mm Hành trình Y: 450 mm Hành trình Z: 400 mm Tốc độ trục chính: 10000 rpm Số dao dự trữ lớn nhất: 30 pcs Loại đầu dao: BT40 Trục thứ tư: B:115(-5/+110) C:360 degree Động trục (AC, DC): AC Cơng suất động trục chính: 13/9 kW Trọng lượng máy: 4.8 Kích thước (DxRxC): 1.8x2.1x2.4 m 1.1.2 Ưu điểm máy DMU 50 + Hiệu cao – Gia công mặt từ vật đơn giản đến vật có độ phức tạp cao + Độ xác cao – Bàn xoay , NC có truyền động kỹ thuật số + Trục mạnh mẽ 8,000 vịng/phút, 83/57 Nm, 13/9 kW (40% / 100% DC) + Bộ phận thay dao DMU 50 ecoline với magazine đĩa dạng pick-up với 16 ổ dao, tùy chọn magazine xích dạng tay thay dao hai ngàm kẹp với 30 ổ dao + Hệ thống thước đo trực tiếp (X/Y/Z)* dẫn hướng bi đũa bơi trơn trung tâm giúp trì độ xác cao ổn định + Công nghệ điều khiển 3D: SLIMline® 15" với Operate 4.5 SIEMENS 840D solutionline SLIMline® 15" với HEIDENHAIN TNC 620 + DMG SMARTkey® + DMG Netservice + Bảng điều khiển thiết kế khoa học, tạo tiện nghi tối đa cho vận hành Bề mặt vật liệu công nghệ cao, chống xước bảo vệ máy vĩnh viễn khơng bị mài mịn + Cho quan sát tốt trình hoạt động buồng gia cơng + Chiếu sáng hồn hảo nhờ hệ thống PLANONlight với công nghệ đèn LED tiết kiệm lượng + Bề mặt chống xước dễ bảo quản giúp cho việc sử dụng hàng ngày – Các bề mặt xử lý công nghệ cao chống mài mịn bảo vệ máy dài lâu 1.1.3 Cơng nghệ điều khiển Máy DMU ecoline hoạt động nhanh không bị rung lắc - độ bền vững tối đa nhờ thiết kế khung chữ C với bàn quay hai trục B C điều khiển NC với khung thân máy sử dụng gang đúc công nghệ cao Kết hợp với hệ thống đường dẫn lăn tuần hoàn chất lượng cao cho độ xác tối đa chất lượng bề mặt tốt Hình 1.2 Kết cấu máy DMU 50 Thiết kế khung chữ C gang cầu: + Với trục B C bàn + Hiệu tối đa với diện tích chiếm dụng tối thiểu Độ vững độ xác: + Bệ đúc polymer concrete có điểm kê, có đặc tính giảm chấn ưu việt thải phoi tối ưu Trục mạnh mẽ: + Cho cơng suất cắt cao Ổ dao 16 / 30 vị trí: + Pick-up (ổ dao 16 vị trí) + Có kẹp đơi cho việc thay dao diễn nhanh chóng (ổ dao 30 vị trí) Cơng nghệ điều khiển tốt nhất: + Có mơ 3D hỗ trợ đồ họa Truyền động: + Cho tốc độ chạy dao lên đến 24 m/phút Bàn xoay NC: + Độ vững cao nhờ kẹp thủy lực trục B & C + Góc quay lớn trục B từ –5° đến +110° DMU 50 ecoline thơng số điều chỉnh là: Độ lợi tỉ lệ, Kp giá trị lớn đáp ứng nhanh sai số lớn, bù khâu tỉ lệ lớn Một giá trị độ lợi tỉ lệ lớn dẫn đến trình ổn định dao động Độ lợi tích phân, Ki giá trị lớn kéo theo sai số ổn định bị khử nhanh Đổi lại độ vọt lố lớn: sai số âm tích phân suốt đáp ứng độ phải triệt tiêu tích phân sai số dương trước tiến tới trạng thái ổn định Độ lợi vi phân, Kd giá trị lớn giảm độ vọt lố, lại làm chậm đáp ứng độ dẫn đến ổn định khuếch đại nhiễu tín hiệu phép vi phân sai số Sự phụ thuộc tín hiệu điều khiển tăng thơng số Kp, Kd, Ki Thông số Kp Thời gian khởi động Giảm Quá độ Ki Giảm Tăng Thời gian xác lập Thay đổi nhỏ Tăng Kd Giảm Giảm Giảm Tăng Sai số ổn định Giảm Độ ổn định Giảm nhiều Ít thay đổi Giảm cấp Giảm cấp Cải thiệ Kd nhỏ Bảng 4.2 Sự phụ thuộc giá trị PID vào hệ số điều khiển - Thơng số đặc tính PID trục Y: Hình 4.74 Thơng số đặc tính PID trục Y - Thơng số đặc tính PID trục Z: Hình 4.75 Thơng số đặc tính PID trục Z - 4.2.1.6 Khối lượng bàn tịnh tiến Ký hiệu mơ phỏng: Hình 4.76 Kí hiệu thành phần khối lượng - Sơ đồ cấu trúc: Hình 4.77 Sơ đồ cấu trúc nối với tịnh tiến - Thơng số đặc tính trục Y: Hình 4.78 Thơng số đặc tính trục Y - Thơng số đặc tính trục Z: Hình 4.79 Thơng số đặc tính trục Z - 4.2.1.7 Các cảm biến Cảm biến vận tốc Hình 4.80 Kí hiệu mơ cảm biến vận tốc - Cảm biến gia tốc Hình 4.81 Kí hiệu mô cảm biến gia tốc - Cảm biến vận tốc góc Hình 4.82 Kí hiệu mơ cảm biến vận tốc góc - Cảm biến vị trí Hình 4.27b Kí hiệu mơ cảm biến vị trí 4.2.2 Sơ đồ mô truyền dẫn chạy dao trục YZ phần mềm Open Modellica Hình 4.28 Sơ đồ mơ truyền dẫn trục Y, Z máy DMU50 ngôn ngữ OpenModelica 4.3 Kết mô 4.3.1 - Kết mơ trục Y 4.3.1.1 Tín hiệu đầu vào Tín hiệu đầu vào hàm vị trí phụ thuộc thời gian Giá trị tín hiệu đầu vào cần mơ phỏng(Ký hiệu ToaDoY) Hình 4.29 Tín hiệu điều khiển vị trí trục Y 4.3.1.2 Tín hiệu đầu vị trí Y Hình 4.30 Toạ độ dịch chuyển trục Y - ToaDoY đường biểu thị tín hiệu điều khiển vị trí đầu vào, giá trị mong muốn đầu ToaDoY_PID giá trị vị trí, toạ độ đầu điều khiển thiết kế 4.3.1.3 Kiểm tra vận tốc đầu trục Y CamBienvanTocY đường biểu thị thay đổi vận tốc trình mơ phỏng, tương ứng với vị trí q trình điều khiển Hình 4.31 Vận tốc trục Y 4.3.1.4 Nhận xét, đánh giá kết mô trục Y Giai đoạn ~ 0,1s Di chuyển Y theo chiều dương (sườn lên đồ thị) 0,1 ~ 0,9s 0,9s ~ 1s 1s ~ 1,2s Quá trình Tăng tốc, xác lập tốc độ ổn định Chạy với vận tốc ổn định Giảm tốc, xác lập vị trí đích Hệ khí đứng yên Nhận xét, đánh giá - đường đồ thị bám sát - Vị trí đích giá trị cao mong muốn - Quá trình tăng, giảm tốc, gia tốc ổn định - Quá trình vận tốc ổn định dao động chưa tắt Bộ PID với sườn lên tương đối ổn định - Vị trí ổn định không thay đổi Vận tốc ổn định mức 0, dao động nhỏ chưa tắt Bộ PID tương đối ổn định hệ đứng yên Tăng tốc, xác lập - đường đồ thị chưa bám sát nhau, tốc đọ mong muốn sai lệc nhiều Chạy với tốc - Vị trí đích giá trị thấp mong 1,3s ~ 2,1s độ ổn định muốn - Quá trình tăng, giảm tốc, gia tốc ổn định Giảm tốc, xác lập - Quá trình vận tốc ổn định dao 2,1s ~ 2,2s động chưa tắt vị trí đích Bộ PID với sườn xuống thiếu ổn định so với sườn lên 1,2s ~ 1,3s Di chuyển Y theo chiều âm (sườn xuống đồ thị) 2,2s ~ 2,4s Hệ khí đứng yên - Vị trí ổn định không thay đổi Vận tốc ổn định mức 0, dao động nhỏ chưa tắt Bộ PID tương đối ổn định hệ đứng yên Bảng 4.3 Đánh giá mô trục Y 4.3.2 - Kết mơ trục Z 4.3.2.1 Tín hiệu đầu vào Tín hiệu đầu vào hàm vị trí phụ thuộc thời gian Giá trị tín hiệu đầu vào cần mơ phỏng(Ký hiệu ToaDoY; đơn vị toạ độ - mm) Hình 4.32 Tín hiệu điều khiển vị trí trục Z 4.3.2.2 Tín hiệu đầu vị trí Z Hình 4.33 Toạ độ dịch chuyển trục Z - ToaDoZ đường biểu thị tín hiệu điều khiển vị trí đầu vào, giá trị mong muốn đầu ToaDoZ_PID giá trị vị trí, toạ độ đầu điều khiển thiết kế 4.3.2.3 Kiểm tra vận tốc đầu trục Z CamBienvanTocZ đường biểu thị thay đổi vận tốc q trình mơ phỏng, tương ứng với vị trí q trình điều khiển Hình 4.34 Vận tốc trục Z 4.3.2.4 Nhận xét, đánh giá kết mô trục Z Giai đoạn ~ 0,1s Di chuyển Y theo chiều dương (sườn lên đồ thị) 0,1 ~ 0,9s 0,9s ~ 1s 1s ~ 1,2s Quá trình Tăng tốc, xác lập tốc độ ổn định Chạy với vận tốc ổn định Giảm tốc, xác lập vị trí đích Hệ khí đứng yên Nhận xét, đánh giá - đường đồ thị bám sát - Vị trí đích giá trị cao mong muốn - Quá trình tăng, giảm tốc, gia tốc ổn định - Quá trình vận tốc ổn định, dao động tắt sau gần 0,1s Bộ PID với sườn lên ổn định, phù hợp - Vị trí ổn định khơng thay đổi Vận tốc ổn định mức 0, dao động tắt sau 0,1s Bộ PID ổn định hệ đứng yên Tăng tốc, xác lập - đường đồ thị bám sát nhau, sai tốc đọ mong muốn lệch nhỏ Chạy với tốc - Vị trí đích giá trị thấp mong 1,3s ~ 2,1s độ ổn định muốn - Trong uá trình tăng, giảm tốc, gia tốc ổn định Giảm tốc, xác lập - Quá trình vận tốc ổn định dao 2,1s ~ 2,2s động chưa tắt vị trí đích Bộ PID với sườn xuống thiếu ổn định so với sườn lên 1,2s ~ 1,3s Di chuyển Y theo chiều âm (sườn xuống đồ thị) 2,2s ~ 2,4s Hệ khí đứng yên - Vị trí ổn định không thay đổi Vận tốc ổn định mức 0, dao động nhỏ chưa tắt Bộ PID tương đối ổn định hệ đứng yên Bảng 4.4 Đánh giá mô trục Z 4.3.3 - Kết mô phối hợp di chuyển trục YZ 4.3.3.1 Tín hiệu điều khiển Biên dạng toạ mơ phối hợp truyền dẫn trục Y, Z biên dạng hình bình hành Với toạ độ đỉnh (y,z) = (0,0); (80,100); (100,100); (100,20) Hình 4.35 Biên dạng mơ chuyển động trục Y, Z hình bình hành - Tín hiệu điều khiển trục Y, Z: Hình 4.36 Tín hiệu điều khiển trục Y, Z 4.3.3.2 Kết mơ Hình 4.37 Kết mơ phối hợp truyền dẫn trục Y, Z - 4.3.3.3 Nhận xét, đánh giá kết mô phối hợp truyền dẫn trục Đoạn AB, kết mô đường chạy gần song song với đường mong muốn, đường chưa tiện cận nhau, giá trị vị trí B xa Đoạn BC, đường kết tiệm cận đường mong muốn, vị trí C đảm bảo sai lệch toạ độ nhỏ cho phép Đoạn CD, đường kết tiệm cận đường mong muốn, nhiên vị trí D, kết so với mong muốn lệch lớn, chưa đảm bảo yêu cầu điều khiển Đoạn DA, vị trí sai lệch D lớn nên không đánh giá kết Kết luận: Bộ điều khiển PID phù hợp với điều khiển riêng lẻ trục chạy dao, phối hợp điều khiển hay nhiều trục chạy dao máy CNC xuất sai số tuowg đối lớn KẾT LUẬN Kết đồ án đạt đáp ứng quy trình tiến độ đồ án Đồ án tn thủ quy trình tính tốn, lựa chọn thiết bị tiêu chuẩn hãng NSK, Anilam, Fanuc Thiết bị sau lựa chọn thực tính tốn với điều khiển PID mô ngôn ngữ Modelica Dựa cấu trúc trung tâm gia cơng có sẵn(DMU50), nhóm tính tốn lựa chọn ray dẫn hướng - gối trượt, vitme – đai ốc bi, ổ lăn động phù hợp với thông số hoạt động thực tế máy, đảm bảo tốc độ làm việc, tuổi thọ, độ bền, công suất máy phù hợp với không gian lắp đặt để đưa vẽ lắp khí 2D 3D Với việc mô OpenModelica dạt kết tương đối ổn định bám sát với lý thuyết tính tốn Thuật tốn PID đạt kết thuận lợi với điều khiển riêng lẻ trục chạy dao, nhiên việc phối hợp điều khiển hai hay nhiều trục chạy dao xuất sai lệch đáng kể Vì có điều khiển PID chưa thực toàn diện để phù hợp với điều khiển máy gia cơng CNC cần u cầu xác cao Sau q trình thực đồ án mơn học Thiết kế hệ thống điện tử, chúng em hồn thành cơng việc tính tốn lựa chọn thiết bị, thiết kế vẽ, mô hệ thống theo quy trình, hướng dẫn tiêu chuẩn, sử dụng kiến thức tổng hợp để giải toán thiết kế hệ thống điện tử bảo tận tình thầy giảng viên hướng dẫn PGS Lê Giang Nam Những kiến thức giúp ích nhiều cho trình định hướng học tập đồ án tốt nghiệp tới Em xin chân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] NSK Precision Machine Components Catalogue - NSK.com Catalog Anilam Motor - Anilam.com Catalog FANUC AC SPINDLE MOTOR αi-series NSK Rollig bearing for Industrial Machinery Catalogue - NSK.com Modelica Library for Feed Drive Systems - Laboratory for Machine Tools and Production Engineering (WZL) of RWTH Aachen University, Germany