Nắp hộp 1
Nắp hộp 2
Hình 2. 22 Nắp hộp 2
Tính chọn đông cơ dẫn đông cho trục A a) Yêu cầu thiết kế
+ Đảm bảo công suất cắt gọt, tốc độcắt gọt.
+ Độchính xác truyền động cao (độchính xác dịch chuyển 0,005mm) + Làm việc êm, giá thành thấp.
+ Góc quay : 0° -∞
+ Vận tốc lớn nhất khi không gia công: 1000vg/ph + Vận tốc lớn nhất khi gia công : 30vg/ph
+ Khối lượng lớn nhất của chi tiết : 5kg.
+ Thời gian hoạt động: Lt= 17520h (khoảng 5-7 năm) + Độchính xác vịtrí: ± , °= 1′18′′
Chọn loại động cơ:
Ta có bảng so sánh giữa động cơ bước và động cơ Servo: Động cơ bước Động cơ Servo Mạch driver Đơn giản, người
dùng có thể chế tạo chúng
Mạch phức tạp. Thông thường người sử dụng phải mua mạch driver từcác nhà sản xuất.
Nhiễu và rung động Ít Rất ít Tốc độ Chậm (tối đa 1000 –
2000 vòng/ph)
Nhanh hơn (tối đa 3000 – 5000 vòng/ph)
Hiện tượng trượt bước
Có thể xảy ra nếu tải quá lớn
Khó xảy ra (động cơ vẫn chạy trơn tru nếu tải tăng)
Phương pháp điều khiển
Vịng hở (khơng có encoder)
Vịng kín (có encoder) Cơng suất động cơ Nhỏ(tối đa là 2 kW) Lớn
Giá thành(động cơ + driver) Thấp Cao Độphân giải 2 pha PM: 7,5º (48 ppr) 2 pha HB: 1,8º (200 ppr) hoặc 0,9º (400 ppr) 5 pha HB : 0,72º (500 ppr) hoặc 0,36º (1000 ppr) Phụ thuộc độ phân giải của encoder
Thông thường vào khoảng 0,36º (1000 ppr) –0,036º (10000 ppr)
(ppr : xung/vòng)
Bảng 2. 6 So sánh 2 loại động cơ
Do yêu cầu về tốc độvà tải trọng không cao, cũng như để đáp ứng việc tối ưu vềgiá thành nên ta chọn động cơ bước cho máy.
Hình 2. 23Động cơ bước
b) Thơng sốkỹthuật
- Thời gian cho q trình có gia tốc là rất ngắn,do đó ở đây ta chỉ tính cho q trình chạy đều ( chiếm phần lớn thời gian gia công ).
- Thời gian hoạt động: Lt= 25000h (khoảng 8,6 năm).
- Chọn động cơ bước để điều khiển quỹ đạo chuyển động theo trục.
c) Tính mơ men ma sát
= . . = 0,99.0,4. 0,98 . 1 = 0,38 = . . . . os 2 . . = 5.9,81.0,1.5.10− . os0 2. . 1.0,38 = 0.01 . (2.4) Trong đó: Bước vít l = 5 (mm ) Hệsốma sát : µ = 0.1 Gia tốc trọng trường : g = 9.81 (m/ )
Khối lượng phần đầu dịch chuyển : m = 5 (kg)
Hiệu suất bộtruyền: = 0.38
Tính mơ men thắng trọng lực của kết cấu:
= . . .2. . . =5.9,81.5.102. . 1.0,38− . 0 = 0 . (2.5) Tính vận tốc dài: với đường kích trục vít được chọn là 10mm
ax =60000. . = . 10.100060000 = 0,31 / (2.6) Tính mô men máy:
Hệsố ma sát trượt giữa thép và gang ta chọn μ = 0,12 ach=2. . . .. ax
ax =2. . 1.0,38.0,310,12.10,6 = 1,72 . (2.7) Tính mơ men tĩnh:
= + + = 0,01 + 0 + 1,7 = 1,8 . (2.9) Chọn động cơ bước Step 86BYGH450B có momen xoắn tối đa là 8N.m
Hình 2. 24Động cơ bước
Thơng sốkỹthuật:
Step Angle: 1.8 degree (+-5%) Dòng tối đa:5A/phase Momen xoắn: 8 Nm Khối lượng: 3.5 Kg Tổng chiều dài: 115 mm Đường kính trục: 14 mm Chiều dài trục: 37 mm Sốcuộn dây: 2
Bảng 2. 7 Thơng sơ kỹthuật động cơ bước
Kết luận vềhệthống cơ khí
Từmục tiêu và yêu cầu đã đềra, ta phân tích, tính tốn, lựa chọn được: - Phương án thiết kếhợp lý
- Sơ đồ động cho máy
- Kết cấu dẫn động trục A: trục vít – bánh vít, bánh răng- bánh răng, bánh răng-bánh răng
- Tính tốn thiết kế được động cơ dẫn động cho trục A với Góc quay 0° -∞
CHƯƠNG 3.THIẾT KẾHỆ THÔNG ĐIỀU KHIỂN CHO CỤM TRỤC THỨ4
3.1 Thiết kếhệthống điều khiển trục A trên máy mài CNC 3 trục có trước
Sơ đồ điều khiển tổng quan máy