Kiểm nghiệm chi tiết số 5 – Ray trượt MGN12C (nhà cung cấp Hiwin) theo tài liệu tham khảo [3]:
Máy hoat động 24h / 1 ngày. Ta kiểm nghiệm độ bền của ray trượt trong vòng 5 năm, tương đương L0 = 24.365.5 = 43800 (h).
Chế độ tải: tĩnh, lực tải chủ yếu là trọng lượng của các chi tiết gá trên con trượt của bộ ray trượt. Dựa vào phần mềm Solidworks, lực tải tác động lên một con trượt là P = 15 N
Số stroke trong 1 phút: Nl = 6,7 Stroke: ls = 30 mm
Tốc độ: = 2. . = 2.30.6,7 = 402 / ℎú Độ cứng của ray: HRC60
52 Với các thông số trên, thời gian sống của ray trượt được tính theo cơng thức:
= . . . 50 = 1.1 1 . 2840 15 . 50 = 6,7 . 10 ( ) (V.7) = . 10 2. . . 60= 6,7. 10 . 10 2.30.6,7.60 = 278. 10 (ℎ) (V.8) trong đó: o = 1, là hệ số độ cứng (trang 5, [3])
o = 1, là hệ số nhiệt độ, ở đây ta cho nhiệt độ của hệ dẫn hướng là ≤ 1000C (trang 5, [3])
o = 1, là hệ số tải trọng, được chọn với chế độ tải tĩnh và vận tốc ≤ 15 m/phút (trang 5, [3])
o Vì Lh > L0 nên bộ ray trượt được chọn là thỏa yêu cầu đề ra.
Kiểm nghiệm chi tiết số 6 – Vít me bi 8-2.5B1 Rolled ball screw (nhà cung cấp Hiwin) theo tài liệu tham khảo [3]:
Thơng số vít me:
Đường kính danh nghĩa: 8 mm Bước vít: 2,5 mm
Hệ số tải tĩnh: C0 = 317 kgf Hệ số tải động: C = 218 kgf Tốc độ: n = 300 vòng/phút
Hệ số ma sát của dẫn hướng: = 0,02 [3] Khối lượng tải: M = 6 kg
Máy hoat động 24h / 1 ngày. Ta kiểm nghiệm độ bền của ray trượt trong vòng 5 năm, tương đương L0 = 24.365.5 = 43800 (h).
Theo kết cấu của hệ, vít me khơng chịu lực hướng trục mà chỉ chịu lực ma sát của dẫn hướng và tải preload (trang 20, [3]).
Lực ma sát: = . . = 0,02 . 6.9,81 = 1,18 Preload: =
. = ,
53 Tổng tải tác động lên vít me: = + = 1,18 + 0,42 = 1,6
= . . 60 = 43800.300.60 = 788,4. 10 (V.9) = 10 / = 1,6. 788,4. 10 10 / = 14,78 < (V.10) Vì < nên vít me đã chọn là hợp lí.
V.2.3. Đĩa xoay định vị cụm bơi keo
Kiểm định ổ bi đỡ đĩa xoay B6004ZZ (nhà cung cấp Misumi) theo tài liệu [4]. Thông số của ổ bi đỡ đã chọn:
Khả năng tải tĩnh: C0 = 5,05 kN Khả năng tải động: C = 9,4 kN
Vận tốc đang hoạt động: n = 6,7 vòng/phút
Máy hoat động 24h / 1 ngày. Ta kiểm nghiệm độ bền của ổ bi đỡ trong vòng 5 năm, tương đương L0 = 24.365.5 = 43800 (h).
54 1: Xy lanh định vị đĩa xoay 6: Cơ cấu định vị phôi dưới đĩa xoay
2: Lỗ định vị trên đĩa xoay 7: Ray trượt định vị phôi trên đĩa xoay 3: Sensor báo vị trí đĩa xoay 8: Cơ cấu kẹp – định vị phôi trên đĩa xoay 4: Động cơ truyền động đĩa xoay 9: Phôi
5: Xy lanh nâng hạ cơ cấu mở ngàm định vị phôi
Hình V.9: Đĩa xoay định vị bơi keo
Tải trọng hướng tâm tác động lên ổ bao gồm trọng lượng của đĩa xoay và lực do căng đai gây ra:
= + = 50 + 93,6 = 143,6
(V.11) Từ phần mềm Solidwork, ta xác định được trọng lượng của đĩa xoay là: = 50 N
Lực tác dụng lên trục do căng đai (trang 72, [4]): = = = 23,4
0,026 = 93,6 (V.12)
trong đó:
o Ft là lực vòng trên bánh đai (N)
o p là công suất motor (W)
o v là vận tốc dài tại bánh đai (m/s)
o Các hệ số , và V chọn bằng 1 Do khơng có lực dọc trục nên X = 1 và Y = 0 Tải trọng quy ước:
= [1. ( + ) + 0.0]. 1.1. = 143,6 + 93,6 = 237,2
(V.13) Thời gian làm việc tính bằng triệu vịng quay:
=60 10 =
60.43800.18,75
10 = 49,275 ệ ò (V.14)
55 = √ = 237,2 49,275 = 869,6 < (V.15) Vì < nên ổ đã chọn là hợp lí.
Một số chi tiết cụm bơi keo:
Hình V.10: Gối bắt xi lanh đẩy ống bơm keo ống bơm keo
Hình V.11: Gối định vị đĩa xoay
Hình V.12: Bát gắn ống bơm keo Hình V.13: Bát đỡ cụm bơi keo
V.3. Thiết kế cơ khí cụm sấy
Một số chi tiết cụm sấy:
56 1: Cụm đèn sấy khôi keo 4: Cơ cấu chứa phôi
2: Bánh xíc 5: Motor truyền động xích tải
3: Phơi 6: Cụm quạt làm nguội và khơi keo
Hình V.16: Cụm sấy
Cụm sấy dùng bộ truyền xích có móc để mang chổi, chổi rất nhẹ đồng thời xích chuyển động với vận tốc rất thấp nên khơng cần kiểm bền.
V.4. Thiết kế cơ khí khung bàn, bao che, kết nối tổng thể
1 2 3 1: Khung sắt 2: Chén cố định máy 3: Tủ điện Hình V.17: Khung bàn
57 Hình V.18: Lắp ráp hồn chỉnh
58
NỘI DUNG 6: Xây dựng lưu đồ điều khiển Chương trình (xem chi tiết trong phụ
lục chương trình)
VI.1. Xây dựng lưu đồ điều khiển cụm cấp phôi
59
VI.2. Xây dựng lưu đồ điều khiển cụm bôi keo
60
VI.3. Xây dựng lưu đồ điều khiển cụm sấy
61
VI.4. Xây dựng lưu đồ điều khiển tổng thể, kết nối các cụm chức năng
Hình 0.4: Lưu đồ tổng thể kết nối các cụm chức năng
VII. NỘI DUNG 7: Lập trình điều khiển VII.1. Lập trình điều khiển cụm cấp phơi VII.1. Lập trình điều khiển cụm cấp phơi
Xem phụ lục đính kèm
VII.2. Lập trình điều khiển cụm bơi keo
62
VII.3. Lập trình điều khiển cụm sấy
Xem phụ lục đính kèm
VII.4. Lập trình màn hình giao diện điều khiển. VII.4.1. Màn hình khởi động VII.4.1. Màn hình khởi động
Hiển thị mỗi khi nguồn điện được bật, có chức năng cảnh báo người dùng kiểm tra không gian hoạt động của máy xem có vấn đề bất thường khơng. Nếu khơng, nhấn OK để bắt đầu thao tác máy.
Hình 0.1: Màn hình đầu tiên khi khởi động máy
VII.4.2. Màn hình chính
Hình 0.2: Giao diện màn hình chính Màn hình chính là cửa sổ dẫn đến các trang chức năng: AUTO: Chạy tự động
63 STEP: Chạy từng bước
SETTING: Cài đặt thông số
INPUTS: Hiển thị tín hiệu ngõ vào OUTPUTS: Hiển thị tín hiệu ngõ ra
VII.4.3. Màn hình chạy tự động
Hình 0.3: Màn hình chạy tự động Các thơng số trên màn hình chạy tự động:
READY: Đèn báo máy đã sẵn sàng để chạy tự động COUNTER: Số sản phẩm thực tế đã chạy
SET COUNTER: Cài đặt số sản phẩm chạy máy. Khi số đếm bằng số này máy sẽ dừng và báo cho người dùng.
ALARM: Hiển thị lỗi của máy.
64
VII.4.4. Màn hình chạy tay
Hình 0.4: Màn hình danh mục các trang chạy tay
Hình 0.5: Trang chạy tay vít me ngang Hình 0.6: Trang chạy tay vít me đứng
Hình 0.7: Trang chạy tay đĩa xoay Hình 0.8: Trang chạy tay cụm bơi keo cạnh
65 Hình 0.9: Trang chạy tay cụm bơi keo
đầu
Hình 0.10: Trang chạy tay cụm làm nguội
VII.4.5. Màn hình cài đặt thơng số hoạt động
Hình 0.11: Màn hình danh mục các trang cài đặt thơng số
66 Hình 0.14: Trang cài đặt đĩa xoay Hình 0.15: Trang cài đặt cụm bơi keo
cạnh 1
Hình 0.16: Trang cài đặt cụm bơi keo cạnh 2
Hình 0.17: Trang cài đặt cụm bơi keo đầu
VII.4.6. Màn hình chạy từng bước cụm bơi keo cạnh
67
VII.4.7. Màn hình báo lỗi
Hình 0.19: Màn hình báo lỗi
VII.4.8. Màn hình hiển thị ngõ vào – ra
Hình 0.20: Màn hình hiển thị ngõ vào PLC
Hình 0.21: Màn hình hiển thị ngõ ra PLC
VII.5. Lập trình tổng thể, kết nối các chương trình con.
68
VIII. NỘI DUNG 8: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết
Nội dung 8 của đề tài sẽ trình bày quy trình cơng nghệ gia cơng một số chi tiết đặc thù của máy:
VIII.1. Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết cụm cấp phôi.
1. Gối đai ốc vít me bi Sơ đồ
quy trình gia công
Chi tiết gia công Nguyên công Phươn
g pháp gia công Máy + đồ gá + dụng cụ gia công Dụng cụ đo kiểm Phụ trách ⌂ Chuẩn bị phôi ○Chuẩn bị máy + đồ gá Phôi: Nhôm đúc 60x47x260
Sản lượng: đơn chiếc Hình ảnh:
Các mặt gia cơng:
Bào kích thước độ dày 44 mm
Bào Máy bào Thước kẹp 0.02
mm. Đơn vị gia công ngồi Phay kích thước bao: Phay rãnh bậc, lỗ Ø32 lắp bạc trượt. Khoan lấy dấu lỗ taro.
Phay CNC Máy phay CNC 3 trục
Dao phay ngón Ø20x50
Dao phay ngón Ø8 Mũi khoan lấy dấu Đồ gá (thiết kế)
Thước kẹp 0.02 mm. Đồng hồ so
69 ⌂ Các nguyên công ⌂ Làm nguội + vệ sinh ○ Kiểm tra
Khoan lấy dấu lỗ taro mặt đáy
Phay CNC Máy phay CNC 3 trục
Mũi khoan lấy dấu Đồ gá (thiết kế)
Calip. Thước kẹp
Nghĩa
Khoan lỗ Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Vạt mép lỗ 1 mm Khoan Máy khoan bàn Mũi vạt mép lỗ.
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Taro các lỗ M3, M4 Taro Máy taro khí nén Taro xoắn M3, M4 Dùng ốc lục giác chuẩn lắp thử. Hưởng Làm nguội + vệ sinh Vát mép 1 mm Máy vạt mép góc 450 Giũa hạt mịn. Đức Xử lý bề mặt Anod nhôm (trắng bạc)
Gửi gia cơng ngồi Đơn vị gia
70 Gia công xong chuyển cho bộ phận KCS kiểm tra cuối cùng.
Lưu mã số chi tiết vào biên bản giấy có xác nhận của tổ gia cơng. Phương pháp xử lý:
- Khi gia công bị sai hỏng, báo cáo ngay cho tổ trưởng/người phụ trách chính.
2. Địn bẩy 1 Sơ đồ quy
trình gia công
Chi tiết gia công Nguyên công Phương pháp gia công Máy + đồ gá + dụng cụ gia công Dụng cụ đo kiểm Phụ trách ⌂ Chuẩn bị phôi ○Chuẩn bị máy + đồ gá
Phôi: Inox tấm dày 10mm Sản lượng: đơn chiếc
Hình ảnh:
Khoan 2 lỗ mồi Khoan Máy khoan bàn Mũi khoan Thước kẹp 0.02 mm. Lâm Cắt dây biên dạng ngoài, lỗ Ø19 gắn bạc đan
Cắt dây Máy cắt dây Đồ gá (thiết kế)
Thước panme 0.01mm
Nghĩa
Khoan lỗ Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan Thước kẹp 0.02 mm. Lâm Vạt mép lỗ 1 mm
Khoan Máy khoan bàn Thước kẹp 0.02 mm.
71 ⌂ Các nguyên công ⌂ Làm nguội + vệ sinh ○ Kiểm tra Mũi vạt mép lỗ. Taro lỗ M4 giữ bạc đạn
Taro Máy taro khí nén Taro xoắn M3, M4 Dùng ốc lục giác chuẩn lắp thử. Hưởng Làm nguội + vệ sinh Vạt mép 1 mm Máy vạt mép góc 450 Giũa hạt mịn. Đức Xử lý bề mặt Đánh bóng Máy cắt cầm tay Nhám xếp, đá mài Hưởng
Gia công xong chuyển cho bộ phận KCS kiểm tra cuối cùng. Lưu mã số chi tiết vào biên bản giấy có xác nhận của tổ gia cơng. Phương pháp xử lý:
72
VIII.2. Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết cụm bôi keo.
1. Đĩa xoay Sơ đồ quy trình gia
cơng
Chi tiết gia công Nguyên công Phươn
g pháp gia công Máy + đồ gá + dụng cụ gia công Dụng cụ đo kiểm Phụ trách ⌂ Chuẩn bị phôi ○Chuẩn bị máy + đồ gá Phôi: Nhôm đúc 14x400x400
Sản lượng: đơn chiếc Hình ảnh:
Các mặt gia cơng:
Bào kích thước độ dày 12 mm
Bào Máy bào Thước kẹp 0.02
mm. Đơn vị gia cơng ngồi Phay kích thước bao: Ø x350, phay biên dạng Phay rãnh bậc gắn ray trượt, lỗ Ø26 lắp bạc thau.
Khoan lấy dấu lỗ taro.
Phay CNC Máy phay CNC 3 trục
Dao phay ngón Ø20x50
Dao phay ngón Ø6 Mũi khoan lấy dấu Đồ gá (thiết kế)
Thước kẹp 0.02 mm.
Đồng hồ so
73 ⌂ Các nguyên công ⌂ Làm nguội + vệ sinh ○ Kiểm tra
Khoan lỗ Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Vạt mép lỗ 1 mm Khoan Máy khoan bàn Mũi vạt mép lỗ.
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Taro các lỗ M3, M4 Taro Máy taro khí nén Taro xoắn M3, M4 Dùng ốc lục giác chuẩn lắp thử. Hưởng Làm nguội + vệ sinh Vạt mép 1 mm Máy vạt mép góc 450 Giũa hạt mịn. Đức Xử lý bề mặt Anod nhôm (trắng bạc)
Gửi gia cơng ngồi Đơn vị gia
công ngồi Gia cơng xong chuyển cho bộ phận KCS kiểm tra cuối cùng.
74 Phương pháp xử lý:
- Khi gia công bị sai hỏng, báo cáo ngay cho tổ trưởng/người phụ trách chính.
2. Bát gắn ống bơm keo Sơ đồ quy
trình gia công
Chi tiết gia công Nguyên công Phương pháp gia công Máy + đồ gá + dụng cụ gia công Dụng cụ đo kiểm Phụ trách ⌂ Chuẩn bị phôi ○Chuẩn bị máy + đồ gá
Phôi: Inox tấm dày 6mm Sản lượng: đơn chiếc Hình ảnh:
Khoan lỗ mồi Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan Thước kẹp 0.02 mm. Lâm Cắt dây biên dạng ngoài, cắt biên dạng rãnh
Cắt dây Máy cắt dây Đồ gá (thiết kế)
Thước panme 0.01mm
Nghĩa
Khoan lỗ Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Vạt mép lỗ 1 mm Khoan Máy khoan bàn Mũi vạt mép lỗ.
Thước kẹp 0.02 mm.
75
VIII.3. Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết cụm sấy.
⌂ Các nguyên công
⌂ Làm nguội + vệ sinh
○ Kiểm tra
Chấn góc vng 90o Chấn Máy chấn Đơn vị gia
cơng ngồi Làm nguội + vệ sinh Vạt mép 1 mm Máy vạt mép góc 450 Giũa hạt mịn. Đức Xử lý bề mặt Đánh bóng Máy cắt cầm tay Nhám xếp, đá mài Hưởng
Gia công xong chuyển cho bộ phận KCS kiểm tra cuối cùng. Lưu mã số chi tiết vào biên bản giấy có xác nhận của tổ gia công. Phương pháp xử lý:
76
1. Gối đĩa xích chủ động Sơ đồ quy
trình gia cơng
Chi tiết gia công Nguyên công Phương pháp gia công Máy + đồ gá + dụng cụ gia công Dụng cụ đo kiểm Phụ trách ⌂ Chuẩn bị phôi ○Chuẩn bị máy + đồ gá ⌂ Các nguyên
Phôi: Nhôm đúc theo hình dạng và kích thước mẫu Sản lượng: đơn chiếc
Hình ảnh:
Các mặt gia cơng:
Phay mặt đáy Phay Máy phay cơ Thước kẹp 0.02
mm.
Đăng
Phay kích thước bao , phay biên dạng
Phay lỗ suốt Ø32 lắp bạc đạn.
Khoan lấy dấu lỗ taro.
Phay CNC Máy phay CNC 3 trục
Dao phay ngón Ø20x50
Dao phay ngón Ø6 Mũi khoan lấy dấu Đồ gá (thiết kế)
Thước kẹp 0.02 mm.
Đồng hồ so
Nghĩa
Khoan lỗ Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan
Thước kẹp 0.02 mm.
77 công
⌂ Làm nguội + vệ sinh
○ Kiểm tra
Vát mép lỗ 1 mm Khoan Máy khoan bàn Mũi vạt mép lỗ.
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Taro các lỗ M4 Taro Máy taro khí nén Taro xoắn M3, M4 Dùng ốc lục giác chuẩn lắp thử. Hưởng Làm nguội + vệ sinh Vạt mép 1 mm Máy vạt mép góc 450 Giũa hạt mịn. Đức Xử lý bề mặt Anod nhôm (trắng bạc)
Gửi gia cơng ngồi
Đơn vị gia công ngồi
Gia cơng xong chuyển cho bộ phận KCS kiểm tra cuối cùng. Lưu mã số chi tiết vào biên bản giấy có xác nhận của tổ gia cơng. Phương pháp xử lý:
- Khi gia công bị sai hỏng, báo cáo ngay cho tổ trưởng/người phụ trách chính. Cắt dây biên dạng
ngoài, cắt biên dạng
Cắt dây Máy cắt dây Thước panme
0.01mm
78
rãnh Đồ gá (thiết kế)
Khoan lỗ Khoan Máy khoan bàn
Mũi khoan
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Vạt mép lỗ 1 mm Khoan Máy khoan bàn Mũi vạt mép lỗ.
Thước kẹp 0.02 mm.
Lâm
Chấn góc vng 90o Chấn Máy chấn Đơn vị gia
cơng ngồi Làm nguội + vệ sinh Vạt mép 1