1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế máy cắt kim loại tấm bằng tia plasma điều khiển CNC

92 1,1K 12
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế máy cắt kim loại tấm bằng tia plasma điều khiển CNC
Tác giả Group of authors
Trường học Dong Nai Technology University
Chuyên ngành Mechanical Engineering
Thể loại Graduation project
Năm xuất bản 2023
Thành phố Dong Nai
Định dạng
Số trang 92
Dung lượng 2,51 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG - ROBOT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI ; THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI TẤM BẰNG TIA PLASMA ĐIỀU KHIỂN CNC

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG - ROBOT

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI ;

THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI TẤM BẰNG TIA

PLASMA ĐIỀU KHIỂN CNC

GVHD: Th.S PHÙNG CHẤN THÀNH SVTH : NGUYỄN THANH PHONG MSSV : 99KC060

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM Độc lập — Tự do — Hạnh phúc

KHOA CO KHi TU BONG - ROBOT

TT TP Hồ Chí Minh,ngày tháng năm 200

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(chú ý : sinh viên phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết minh)

HO VA TEN : Muir Bhat walt MSSV $e LLC OE errr

5 — Ho tén người hướng dẫn : Phần hướng dẫn

1 lÁcgg.(Ác 6Á A2 enn AE Bren

2 ssevsuscanneccsvsncsrssecsecsssensccsncecssencesnscccensnce spn nagacengnnqunagnuenaconenuaucacensacseeneacoseauene

“` Siw nung nnnnnnconnacncnnneneeauencoecsueaconusucccosonen

Ngay thang nim 2007 -

CHU NHIEM KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Z

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC _ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA, VIỆTNẢ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM Độc lập - Tự do — Hạnh pic) KHOA CƠ KHÍ TỰ DONG-ROBOT TP Hé Chi Minh, ngay + tháng “năm 2m} PHIẾU NHẬN XÉT DO AN TOT NGHIEP (Danh cho cán bộ hướng dẫn)

1 Ho va Tén SV: Cad c7 MSSV: 39% £fO Ngành: C.,wÓ¿./6u) An Kong IFO 2 Đề tài: v2.2 Fó WEE dee, ltd dese mI “(860g Max <., “Ít VN, 9 (,- SN (VI 3 Téng quat vé ban thuyét minh : Số trang mm Số chương IB cccceceees Số bảng số liệu Số hình vẽ DAN bbe, Sé tai liệu tham khảo Phân mềm tính toán Bowe Hiện vật (sản phẩm) Thuyết Minh bằng máy tính

4 Tổng quát về các bản vẽ : Tổng số bản vẽ :

Bản A0: / Bản Al: 2⁄ Bản A2:

Bản A3: Bản A4: Kho khác:

Số bản vẽ vẽ tay : Ores Số bản vẽ trên may tính : 4L4

5 Nội dung và những ưu điểm chính :

s, Be ise dit ibaa de ae 6 ime Ths oy “6

liga Ate NT Ác Ất sả (4` nưự

Men thal

6 Những thiếu sót ch

¬ eeeaeeesueeeeneesuesteassceceeeeseuss WO T9 TH kg Hàn TH TK TT khu

¬ ¬ cenestsseeaeetanresensees

7, ự

H Được bảo vệ

ñ Bổ sung thêm để được bảo vệ

ñ Không được bảo vệ

Giáo Viên Hướng Dẫn

(Ky va ghi rõ họ tên)

i

Ch s Shug thor Chav B

Trang 4

Sears LO) acre

Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Khoa Co Khi Tuy Động — Robot đã tận tình giảng day, truyén đạt kiến thức cho em trong những năm học qua và còn trang bị nghiệp vụ chuyên môn để em đi vào thực tiễn

Em xin chan thành cảm ơn Thầy Phùng Chân

chỉ bảo cho em vượt qua những khó khăn trong

thời gian thực hiện và giúp em hoàn thành bài

luận văn tốt nghiệp

Song với kiến thức còn nhiều hạn chế không thể tránh khỏi những sai sót, thiển cận Em rất mmong sự thông cảm đóng góp ý kiến, chỉ đạy của

các Thầy Cô

Sau cùng xin chúc quý Thây Cô rmnạnh khoẻ !

Thanh Phố, ngày thang nam

Sinh viên thực hiện

Trang 5

L 8+ wñ>-Âu

225&s& LEÏ ae»

"Trước nhu cầu phát triển chung của thế giới Ngành cơ khí nước ta đang hoà mình và hội nhập cùng quốc tế

Nay là một thách thức lớn đối với công ty và các nhà chế

tạo máy với xu thế kinh tế nước ta Trong cơ chế rmmới sự cạnh tranh khắc nghiệt luôn là mối đe doạ cho những công ty và các nhà chế tạo máy,và cũng là sự khó khăn cho quá trình sản xuất và chế tạo Chính vì vậy mà các

công ty và các nhà chế tạo máy không ngừng rmnài mò và

sáng tạo, để có thể tạo ra những sản phẩm có chất lượng với giá thành có thể chấp nhận

Theo xu thế trên Bộ Khoa Học và Công Nghé Viét

Nam đã nghiên cứu, chế tạo các sản phẩm cơ khí có tự

động hoá Trong đó có “MIÁY CẮT KIM LOẠI TẤM BANG TIA PLASMA DIEU KHIEN CNC” Tuy nhién

các loại máy cắt này điều là kết quả của sự chuyển giao công nghệ từ nước ngoài với những máy cắt có khả năng

cắt 1,2 x 2,1m thép dày 25mm gid 1.000.000.000 VNB

Van dé gid thành là một vấn để nan giải mà các công

ty chế tạo máy Việt Nam đang nghiên cứu để hạ giá

thành và cạnh tranh với nước ngoài

Để tai “THIET K& MAY CAT KIM LOAI TAM BANG TIA PLASMA DIEU KHIEN CNC” 1a mét dé

tài thiết kế mới nên trong quá trình thiết kế gặp nhiều

khó khăn, bên cạnh đó thời gian thực hiện còn hạn và

không có sự chuyên rmnoan nên em chỉ thực hiện về các

quá trình thiết kế cơ cho mô hình với các bước lập trình đơn giản của chương trinh CNC

Trang 6

Chương 1 : TỔNG QUAN . 2n rrrrrrrrrrrrrrer Trang 03 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CẮT KIM LOẠI 22-52 Trang 03 1.2 SO SÁNH GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI Trang 03

1.2.1 Phương pháp cắt kim loại bằng khí Oxy - Acerylen Trang 04

1.2.2 Phương pháp cắt kim loại bằng tia nước Trang 04

1.3.1 Nguyên lý tia Plasma . series Trang 07

1.3.2 Nguyên lý máy cắt kim loại bằng tia Plasma (cắt thép tấm) Trang 08

1.3.3 Các thông số công nghệ -ò net Trang 08

IS an .ố Trang 08

2 Cường độ dòng điện . - c Sàn 418 re Trang 09

3 Tốc độ di chuyển vòi phun . -cs2s+vrerverreerirtee Trang 09

Chương 2 : TÌM HIỂU PHÂN TÍCH CÁC LOẠI MÁY

CẮT PLASMA HIỆN NAY Trang 11

2.1 CÁC LOẠI MÁY CẮT PLASMA ccisirreeeeercee

2.2 GIA MOT SO LOAI DAU PHUN VA MAY PHAT TIA PLASMA

2.2.1 Giá một số loại đầu phun . - 5-+sc+>cererrerersrrxrrrrerrerrere

2.2.2 Giá một số loại máy phát tia Plasina +-cc se si shenreere Trang 15

2.3 KHẢ NĂNG CẮT VÀ BÊ RỘNG RÃNH CẮT :-cc- Trang 18

VN ‹ 0 8n Trang 18

2.4 UU VA NHUOC DIEM CUA CẮT KIM LOẠI

TAM BANG TIA PLASMA

r8 no

2.4.2 Nhược điểm

Chương 3 : YÊU CẦU VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Trang 21

3.1 YÊU CÂU THIẾT KẾ .2+2222++EttttrtrrrtttttrEttrtrrirrrrtirr Trang 21

Trang 7

3.2 CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ¿ 22-22222E222922222esrEEEEvrierrrrr Trang 21

3.2.1 Phương ấn Ì s9 re Trang 21 3.2.2 Phương án 2 - 241 HH 8123 111718111 ce Trang 22 3.2.3 Phương ắn 3 -c se Trang 23

3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Trang 24 3.4 THIẾT KẾ CÁC CỤM MÁY CHO PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN Trang 24 3.4.1 Sơ đỗ động cho phương án 2 scccnH*reHrrer.errrre Trang 24 Chương 4 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ - sen Trang 25 TIÊU CHÍ VÀ YÊU CẤU TÍNH TỐN Trang 25 TÍNH TỐN & KIEM NGHIỆM CHO CỤM TRƯỢT Z Trang 25

Tính tốn và chọn sống trưỢt Z -ssc<cs42tterretrierrrerrke Trang 26 Tính tốn cho vít me -sc< + ss chi H 418141722 17x 11 ke Trang 27

Tính tốn thơng số bộ truyền Vít bi cccecerreirrrrrrrreririe Trang 28

Kiểm nghiệm độ bến 5S cS+rereetertererrrrrrerrerri Trang 29

Chọn vitme theo cafalOEU€ cà ch nxt H241 191m erre me Trang 30

Tính tốn Ổ lăn ¿(5+2 text nereriiee Trang 31

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ Trang 31

Kiểm nghiệm khả năng tải nh của ổ Trang 32

Chọn động cơ - Trang 33

Tính tốn nối trục - -scss+cscsrsrrevseserrrrrr Trang 34

TINH TOAN & KIEM NGHIEM CHO CUM TRUOT X Trang 35

Tính tốn và chọn loại sống trượt X Trang 35 Tính tốn cho Vit me Trang 37

Tính tốn thơng số bộ truyền vít bi cecsirerrerrrrrrrre Trang 37

Kiểm nghiệm độ bển -s 2< St it Trang 39

Chọn vitme theo ca†aÏOEU€ - on HH vn ri re ch Trang 39

I7 9 0011777 Trang 41 Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ Trang 41

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ Trang 42

Chọn động cơ -.- -c-> Trang 42

'Tính tốn nĩi trỤC co săn cee se

TÍNH TỐN & KIỂM NGHIỆM CHO CỤM TRƯỢT Y -

Tính tốn và chọn loại sống trượt Y Trang 44

Tinh tốn cho vít me - Trang 47

Tính tốn thơng số bộ truyền vít bi -cccnrerrrrreririree Trang 47 Kiểm nghiệm độ bển - 5-5-5 2n erirrrrrerrrrrrrrrrrerir Trang 47

Chon vitme theo cataÌOBUe - 5-2 Ăn H002 ke Trang 49

Tính tốn ổ lăn -2c-cTe E1 m.r 1/m re Trang 50

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ ©-ecererrerrrtee Trang 51 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của Ổ -+-ecceeeerree Trang 52

0:00:01 Trang 52

Trang 8

In 001010575 Trang 53

TINH TOAN & KIEM NGHIEM CHO CHAN DE VA THANH BÊN Trang 54

Tính toán chuyển vị cho cầu đi động Trang 55 Thông số đầu vào Trang 55

Kết quả tính toán Trang 55

TÍNH TOÁN CHUYỂN VỊ CHO MẶT BÀN VÀ CHÂN ĐẾ Trang 57

Thông số đầu vào .ccs con Trang 57

Kết quả tính toán - - + HH1 2141,1421.24.111311121 xe Trang 58

Nhận XÉt - càng g2 11 11 T117 101 111 re Trang 58

TÍNH TOÁN CHUYỂN VỊ KE TRƯỢT TRÊN & TRƯỢT DƯỚI Trang 60 TÍNH TOÁN BỘ PHẬN ĐỠ PHÔII -22-22sE xv2Y2ExE2xxtekrrtrkrrrke Trang 61

Tính toán thanh đỡ ngang - nành Hee Trang 61

Darn d6 phot oo Trang 62

Iÿi):09-9)8-4:000)/6557 S017 Trang 63 Chương Š : CÁC MÃ LỆNH TRONG CHƯƠNG TRÌNH CNC Trang 65 5.1 TỔNG QUAN CHƯƠNG TRÌNH CNC Trang 65

5.2 CÁC MÃ LỆNH CƠ BẢN Trang 69

5.2.1 Mã lệnh G Trang 69 5.2.2 Mã lệnh M ccee-cec Trang 69

5.2.3 Các lệnh đi chuyển đầu cắt tia Plasma Trang 36

5.2.4 Lệnh toạ độ tuyệt đối và toạ độ tương đối .-.-c -cseeeccrer Trang 75

Chương 6: CHƯƠNG TRINH | UNG DUNG PHAN MEM DIEU KHIEN

GIA CONG KIM LOAI TẤM CHO MÁY CẮT TIA PLASMA Trang 78 6.1 GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH . -55-Scccssxcsrsrkrrrrree Trang 78 [v49 tde-i200orveo.cn Trang 79 6.3 CÁC THAO TÁC VỚI CHƯƠNG TRÌNH MILLMASTER PRO Trang 82

|.4:/009/-))EGỒỶỒẰ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 9

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

————_—_ờ _>—-——>—rxxnanaỲaanaaơơơơzn

CHƯƠNG 1 : TONG QUAN

1.1, TONG QUAN VE NGANH CAT KIM LOẠI:

Trong những năm đất nước đổi mới, ngành cơ khí là một trong những

ngành gặp nhiều khó khăn do sản phẩm làm ra không có khả năng cạnh tranh

trên thị trường, đầu tư đổi mới công nghệ ở mức thấp Tổng đầu tư của ngành

cơ khí trong vòng mười name từ 1990 — 2000 tương đương mức đầu nhà máy xi

măng là quay, trong khi đó cơ khí là ngành công nghiệp cơ sở cho tất cả các

ngành công nghiệp khác Cũng trong tình trạng đó, ngành cắt kim loại nói

riêng, vẫn chưa được đầu tư đúng mức, công nghệ vẫn còn ở mức thấp

Trong điều kiện nói trên, có nhiều cán bộ khoa học, đặc biệt là Viện Máy

và Dụng Cụ Công Nghiệp đã xác định hướng đi mới: đổi mới hoạt động nghiên cứu khoa học thông qua việc tập trung nghiên cứu, tạo ra các sản phẩm cơ khí

công nghệ cao thích hợp với tự động hoá và công nghệ phần mềm Đồng thời

phẩi gắn nhiệm vụ nghiên cứu khoa học với thị trườngđể tạo sản phẩm khoa học có giá trị gia tăng lớn phục vụ nhu cầu sản xuấttheo định hướng công

nghiệp hoá, hiện đại hoá mà Đảng và Nhà nước đã đề ra

Theo xu thế trên Bộ khoa học và công nghệ Việt Nam dã nghiên cứu chế

tạo các sản phẩm cơ khí có tự động hoá phục vụ công nghiệp, trong đó có máy

cắt kim loại tấm bằng tia Plasma điều khiển CNC Tuy nhiên các loại máy cắt

này là kết quả của sự chuyển giao công nghệ từ nứơc ngoài chừ chưa là sản

phẩm do chỉnh Bộ thiết kế và chế tạo Hiện nay trên thị trường Việt Nam, máy

cắt kim loại tấm có rất nhiễu, tuy nhiêh giá thành còn rất cao Theo Bộ khoa

học và công nghệ, máy có khả năng cắt 1,2x2,1m cắt thép dày 25mm (thép ít

cacbon) có giá bán tham khảo là 1.000.000.000 VNĐ Vấn đề giá thành là một

vấn để nan giải mà các công ty chế tạo máy cắt kim loại Việt Nam đang cố

gắng hạ giá thành xuống để có thể cạnh tranh với các công: ty nước ngoài

1⁄2 SO SÁNH GIỮA CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI :

Có nhiều phương pháp cắt đứt kim loại như : cắt bằng khí oxy — acetylen,

tia laser, tia plasma và cắt bằng tia nước Mỗi phương pháp có những tu và

nhược điểm khác nhau mà dựa vào đó ta sẽ lựa chọn phương pháp cắt thích

MSSV : 99KC060

Trang 10

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

1.2.1 PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI BẰNG KHÍ OXY -ACTYLEN

Vào những năm đâu thập niên thou nhất của thế kỹ 20, người ta chỉ biết sử

dụng ngọn khí oxy — acetylen để cắt thép ( như hình bên ) Sự kết hợp giữa khí

cắtvà thép có chứa sắt đã hình thành lớp oxít sắt trên bể mặt kim loại làm chất lượng bể mặt không tốt Quá trình cắt bằng ngọn khí oxy — acetylen như là một

quá trình phản ứng hoá học hơn là sử dụng nhiệt để làm nóng chảy kim loại

Tuy nhiên với kim loại không chứa sắt thì không thể cắt với khí oxy — acetylen

nên sau này tỉa laser va tia plasma được ứng dụng để cắt kim loại với năng

xuất rất cao

Hình 1.1 Cắt kim loại bằng khí oxy — actylen

1.2.2 PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI BẰNG TIA NƯỚC

Nguyên lý cắt như sau: nước đẫu vào có áp suất khoảng 4 bar được đưa qua

bộ biến áp tạo ra dòng nước có áp suất khoảng 3800 bar Dòng nước có áp suất

cao này sẽ làm ăn mòn vật liệu cần gia công Cắt bằng tia nước sẽ không làm biến cứng lớp bể mặt sau gia công do cắt bằng tia nước không có tác dụng

nhiệt Tuy nhiên việc tạo ra được dòng nước có áp suất cao như vậy là rất khó

và hiệu suất cắt không cao nên nó chỉ được ứng dụng khi các phương pháp

khác khó thực hiện hay không thực hiện được Do những hạn chế nhất định mà cắt bằng tia nước ít được sử dụng hơn so với cắt bằng tia laser va tia plasma

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 4

MSSV : 99KC060

Trang 11

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHUNG CHAN THÀNH

1.2.3 PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI BẰNG TIA LASER & TIA

PLASMA

Về nguyên lý cắt bằng tia laser và tia plasma là như nhau, đều dùng tác

dụng nhiệt làm nóng chảy vật liệu cần cắt Tuy nhiên nguyên lý phát tia laser

và tia plasma hoàn toàn khác nhau Tia laser được tạo ra do đèn phát xung phát vào thanh phản xạ (thường là thanh hồng ngọc) sẽ phát ra các nguyên tử Các nguyên tử này di chuyển qua lại trong môi trường khoa học nhờ hệ thống

gương phản xạ đến mức đủ năng lượng chúng sẽ phát ra qua gương phản xạ

bán phần rồi năng lượng của chúng được tập trung lại nhờ thấu kính hội tụ

Chùm ánh sáng có năng lượng cao này (có nhiệt độ khoảng 8000°C) sẽ làm

nóng chảy vật liệu cần gia công Còn tia plasma được tạo khi môi trường khí giữa hai điện cực bị ion hoá, dưới tác động của hiệu điện thế, các electron sẽ di

chuyển về anod, còn proton sẽ đi chuyển về cực catod làm xuất hiện dòng hỗ

quang Dòng hỗ quan này được tập trung lại nhờ vòi phun nhỏ tạo tia plasma

Tia plasma có nhiệt độ cao nầy sẽ làm nóng chầy vật liệu cần cắt Do dùng

nhiệt lầm nóng chảy vật liệu cân gia công nên bề mặt kim loại sau gia công sẽ

bị biến cứng

Khác với cắt bằng tia laser và tia plasma,

Người ta đã thực hiện việc so sánh giữa cắt kim loại bằng tia laser và tia

plasma, kết quả như sau :

Hinh 1.2 Cat bing tia lazer va tia plasma

¢ Vé gid thanh : giá môt máy phát tỉa plasma trong khoảng từ $3.000 -

34.000 trong khi đó giá một máy phát tia laser trên $6000 không kể hệ

théng CNC

© Về khả năng công nghệ : khả năng cắt kim loại của tia laser và tia

plasma là như nhau, tuy nhiên tia laser có thể cắt được vật liệu không

dẫn điện, còn plasma chỉ cắt được vật liệu dẫn điện

e Về độ chính xác : khi cắt đứt độ chính xác của hai loại tỉa là như nhau

Khi cắt lỗ thông, tia plasma làm lỗ bị côn, còn laser thì không Tuy nhiên

LL rr

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 5 MSSV : 99KC060

Trang 12

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

nhưng khi ta dùng tia plasma để cắt lỗ đối với kim loại có bề dày thấp thì độ

côn này sẽ không đáng kể

Với những so sánh trên ta có thể thấy rằng khi cắt kim loại bằng tia plasma

sẽ đạt được độ chính xác gần như là tia laser nhưng giá thành của máy phát plasma thấp hơn nhiều so với máy phát tia laser, vì vậy mà tia plasma ngày

càng được ứng dụng rộng rãi để cắt kim loại Theo xu hướng trên, chúng tôi đã ứng dụng tia plasma để cắt kim loại thay vì khí oxy — acetylen hay tia laser

Hình 1.3 Cắt kim loại bằng tia plasma với đâu phun cầm tay

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 6 MSSV : 99KC060

Trang 13

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Trước đây, việc cắt kim loại bằng tia plasma chỉ được thực hiện bằng tay

do đó năng suất và độ chính xác không cao Hơn nữa việc trực tiếp đứng cắt sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người lao động Để khắc phục những hạn chế

trên, chúng em đã thiết kế, chế tạo máy cắt kim loại bằng tia plasma ứng dụng

hệ thống CNC để điều khiển đầu phun plasma di chuyển theo biên dạng mong

muốn

Hiện nay trên thị trường thế giới có nhiễu loại máy cắt plasma, tuy nhiên

giá thành cón tương đối cao nên việc bổ sung loại máy này vào phân xưởng

của các công ty ở Việt Nam còn rất hạn chế Vì vậy tạo ra máy cắt kim loại

bing tia plasma với giá thành có thể chấp nhận được cũng là mục tiêu của

Hình 1.4 Đầu phun plasma

Plasma là hỗn hợp khí có chứa electron tự do, các ion dương, nguyên tử

và phân tử Các loại khí thường dùng để tạo plasma là Nitrogen, Argon,

Hydrogen hay hỗn hợp các khí này Cắt kim loại bằng tia plasma là dùng tỉa

plasma có nhiệt độ từ 11.000 30.000°C làm nóng chảy cục bộ tại vị trí cắt và

dùng áp lực của dòng khí nay phần kim loại nóng chảy ra khỏi vị trí đó

Quá trình cắt plasma được chia làm 2 giai đoạn :

e_ Đầu tiên dòng khí cắt làm nóng chảy và xuyên thủng vật liệu

¢ Sau d6 dòng plasma được dịch chuyển theo hướng dẫn đã được vạch sẵn

để cắt vật liệu

LEO _

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 7 MSSV : 99KC060

Trang 14

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Gia công plasma không phụ thuộc vào phản ứng hoá học giữa khí và vật

liệu gia công, không tổn tại lực cắt, chủ yếu sử dụng nhiệt độ của tia plasma

Chỉ gia công vật liệu dẫn điện, gia công được hầu heat các kim loại kể cả kim loại không gia công được bằng axetylen

Khi môi trường bị ion hoá, đưới tác động của hiệu điện thế, các electron sẽ

đi chuyển về cực anod, còn proton sẽ di chuyển về cực catod làm xuất hiện

đồng hồ quang

Dong hé quang được đưa đến miệng phun có tiết diện nhỏ để thu gọn hồ

quang, làm tập trung mật độ đòng hồ quang và nhiệt cắt Dòng hồ quang có

nhiệt độ và cường độ cao này được đưa vào vùng gia công làm nóng chảy vật

liệu tại vùng gia công Kim loại nóng chảy sẽ được lấy đi bởi dòng khí phát ra

từ lỗ vòi Sự kết hợp giữa nhiệt cắt và lực cắt của tia hỗ quang tạo ra bể mặt có chất lượng cao

1.3.2 Nguyên lý máy cắt kim loại bằng tia Plasma (cắt thép tấm)

Phôi có dạng thép tấm phẳng, ta cần điều khiển đấu phun di chuyển theo biên dạng 2D cắt chỉ tiết có hình đáng như mong muốn Do đó về nguyên lý thì

rất đơn giản : máy tạo chuyển động theo 2 phương x và y Sự kết hợp chuyển động theo phương x và y sẽ tạo ra biên dạng 2D Tuy nhiên để nâng cao khả năng tự động hoá, ta tạo chuyển động theo phương z Chuyển động này chỉ có

tác dụng hạ đầu phun sau khi cắt Vấn để là phải điều chỉnh các thông số công

nghệ máy phát tia plasma sau cho thích hợp với các kim loại khác nhau và các kim loại có độ dày khác nhau Sơ đồ nguyên lý như sau :

1, 6— sóng trược dọc ; 2— sóng trược ngang ; 3 — vitme nâng hạ đầu phun

theo phương Z ; 4— sóng trược đứng ; 5 — đầu phun ,

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý máy cắt kim loại dạng tấm

| SVTH : NGUYEN THANH PHONG TRANG 8 MSSV : 99KC060

Trang 15

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

1.3.3 Các thông số công nghệ :

1 Điện áp:

Hiệu điện thế hồ quang trong quá trình gia công rất nhỏ, nó có thể tăng lean

nhưng đến một giới hạn nhất định, thông thường không vượt quá 180V Hiệu điện thế hồ quang trong quá trình gia công bao giờ cũng thấp hơn hiệu điện thế

nguồn điện chạy không tải

2 Cường độ dòng điện :

Cường độ dòng điện trong nguồn quyết định hiệu quả kinh tế trong quá

trình gia công bởi vì khi chọn đúng cường đệ thì ta giảm được hao phí làm điện

lực Do đó khi chọn cường độ dòng điện thì ta phải dựa vào đường kính sơ bộ của cực âm (catod) hay đường kính miệng vòi phun

Cường độ Đường kính mm) Cường Đường kính (mm)

dòng điện | Catod | Miệng vòi | độ dòng Catod Miệng

(A) phun điện (A) vòi phun

Chú ý : Cường độ dòng điện trong bảng trên là cường độ dòng điện trong mạch

điện, còn cường độ dòng điện trong các điện cực thấp hơn rất nhiều

3 Tốc độ di chuyển vòi phun :

Tốc độ gia công phụ thuộc vào chiều đầy gia công hay bể dày lớp cắt Nếu

bể dày cắt nhỏ thì tốc độ cắt tăng lên và ngược lại Khi tốc độ cắt giảm, lớp

kim loại cắt tăng, đây là đặc điểm quan trọng trong quá trình cắt bằng hồ

quang plasma

Tốc độ cắt quyết định công suất gia công Khi tốc độ cắt cực đại thì năng

suất cắt tăng lean và hiệu quả kinh tế trong quá trình gia công tăng lean Còn tốc độ cắt giảm không những năng suất giảm mà còn ảnh hưởng chất lượng bể mặt gia công : giảm tốc độ cắt, lượng nhiệt tác dụng vào bề mặt chỉ tiết tăng lên, làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng bể mặt, chỉ tiết gia công bị cong vênh Trường hợp này thường gặp khi cắt đứt các tắm thép mỏng

Tuỳ loại máy phát plasma mà các thông số này sẽ khác nhau Bảng 1.2 chỉ

là thông số tham khảo (máy phát Powermax 1250 của hãng Hypertherm —

USA

SVTH : NGUYEN THANH PHONG TRANG 9 MSSV : 99KC060

Trang 16

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Vật liệu Cường độ Độ dày mm Tốc độ cắt

dong dién (A) mm/ph

Hiệu điện thế đầu vào là 200 — 400V, dòng 3 pha, tần số 50/60Hz Tốc độ cắt đạt được khá cao Việc điểu chỉnh khoảng cách giữa đầu phun và chỉ tiết

gia công rất quan trọng Kích thước của rãnh cắt sau gia công phụ thuộc rất

nhiều vào việc điều chỉnh các thông số như mức năng lượng, loại khí, tốc độ

phun khí, tốc độ di chuyển của đầu phun

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 10 MSSV : 99KC060

Trang 17

LUẬ N VĂN TỐT NGHIỆ P GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU, PHÂN TÍCH CÁC LOẠI MÁY

CẮT PLASMA HIỆN NAY

2.1 CAC LOAI MAY CAT PLASMA :

Máy cắt bằng tia plasma gắn đầu phun khả năng cắt 1,2 x 1,2m

Trang 18

LUẬ N VĂN TỐT NGHIỆ P GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Hình 2.3 Máy cắt Plasma

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 12 MSSY : 99KC060

Trang 19

LUẬ N VĂN TỐT NGHIỆ P GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Các máy cắt plasma trên dùng dạng dẫn động là bánh răng - thanh răng, dẫn động cả hai bên Còn các máy cắt plasma dưới đây dùng cơ cấu vít

me — đai ốc, dẫn động cả hai bên Hình 2.4a, b, c là các máy cắt plasma cỡ

Trang 20

LUA N VĂN TỐT NGHIỆ P GVHD : Th.S PHUNG CHAN THANH

„ Hình 2.4c Máy cắt Plasma cỡ lớn

2.2 GIÁ MỘT SỐ LOẠI ĐẦU PHUN VÀ MÁY PHÁT TIA

PLASMA

2.2.1 Giá một số loại đầu phun :

New! - PT-15XL Torch w/Cables

Trang 21

LUẬ N VĂN TỐT NGHIỆ P GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Thông tin giá tham khảo của hãng Hypertherm — USA

A81 TORCH

80 Amps @ 60% duty (with hf)

PA180 6mtr Machine Torch — 3/8 Fitting $145.00

PA181 6mtr Machine Torch — Central Adaptor $161.00

A101 TORCH

100 Amps @ 60% duty (with hf)

PA110 6mtr Machine Torch — M14 Fitting $145.00

PAI11 6mtr Machine Torch — Central Adaptor $166.75

A141 TORCH

140 Amps @ 60% duty (with hf)

PA103 6mtr Machine Torch — M14 Fitting $137.75

PA145 6mtr Machine Torch — Central Adaptor $159.50

CEBORA TYPE CB50 TORCH

50 Amps @ 60% duty

PA1280 6mtr Machine Torch — 1/8 Fitting $123.25

PA1281 6mtr Machine Torch — Central Adaptor $137.75

CEBORA TYPE CB70 TORCH

70 Amps @ 60% duty

PA1290 6mtr Machine Torch — 1/8 Fitting $130.50

PA1291 6mtr Machine Torch — Central Adaptor $145.00

2.2.2 Giá một số loại máy phát tia pÌasma :

Hình 2.6 Máy phát tia plasma

Trang 22

LUẬ N VĂN TỐT NGHIỆ P GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Bảng 2.1

Powermax 190c - $1,095.00

(Manual torch only)

Compact unit 1/8" capacity unit with built-in air

compressor ideal for portable use Operates on 115

or 230 volt current Output - 12 amps Weight - 46 Ibs

Standard Equipment:

Power Supply with built-in compressor

PAC105 Torch with Lead 20' (6.1 m)

Spare Consumables Work Cable with Clamp 15’ (4.5 m)

Primary Power Cable 10' (3 m)

Powermax 380 - $1,395.00 (Manual torch only)

Portable machine with recommended 1/4" capacity

Operates on 115 or 230 volt current Output - 27

amps Weight - 55 Ibs

Standard Equipment:

Power Supply PAC110T Torch 20' (6.1 m) Spare Consumables and Air Fitting

Work Cable and Clamp 15' (4.6 m)

Powermax 600

Price with 25’ manual torch - $1,995.00

price with 25’ machine torch - $2,195.00

Portable unit with recommended 3/8" capacity

Operates on 230 voit current Output - 40 amps

15 feet (4.5 m) Primary Power Cable

Trang 23

LUẬN VĂN TỐT NGHI P

Powermax 1000

price with 25’ manual torch - $2,645.00

price with 25' machine torch - $3,185.00

Heavy duty machine with recommended 3/4” capacity

Operates on 230 volt current Output - 60 amps

Weight - 83 Ibs

Standard Equipment:

Power supply Quick-disconnect Torch with 25" cable

Spare consumables Work cable with clamp

price with 25' machine torch - $4,320.00

Heavy duty machine with recommended 7/8" capacity

Operates on 230 volt current Output - 80 amps

price with 25’ machine torch - $4,320.00

Heavy duty machine with recommended 7/8" capacity

Operates on 230 volt current Output - 80 amps

Trang 24

LUẬN VĂN TỐT NGHI

Powermax 1650

price with 25' manual torch - $4,795.00

price with 25' machine torch - $5,350.00

Extreme duty machine with recommended

1 1/4" capacity Operates on 3 phase current Output -

90 amps Weight - 128 Ibs

3080 3 pha 60% duty

2.3.2 Bể rộng rãnh cắt :

Bề rộng rãnh cắt ngoài việc phụ thuộc vào sự điều chỉnh các thông số

công nghệ, đường kính vòi phun mà còn phụ thuộc vá độ dày của vật liệu cắt

Vật liệu cắt càng dày thì bể rộng rãnh cắt càng lớn

Chẳng hạn khi dùng đâu phun PT — 20AMX của hang Torchmate — USA

để cắt thép gió thì bê rộng rãnh cho trong bảng sau :

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 18

MSSV : 99KC060

Trang 26

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

2.4 ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẮT KIM LOẠI TẤM BẰNG

TIA PLASMA :

2.4.1 Uu diém :

e Năng suất cắt cao do tốc độ cắt nhanh nên có tính kinh tế

e Độ chính xác cao do ứng dụng hệ thống diéu khién CNC

e Giá thành máy phát tia plasma tương đối cao

e Cấu trúc bể mặt bị phá huỷ (là biến cứng lớp bé mat)

« Điện áp cao gây nguy hiểm cho người sử dụng

e Cần phải có biện pháp phòng tránh cháy nổ

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 20 MSSV : 99KC060

Trang 27

3.1 YEU CAU THIET KE :

Các yêu cầu kỹ thuật của máy thiết kế :

e Khả năng cắt của máy : 1,2m x 2,4m

xhung mấy

Đầu phun

Hình 3.1 Phương án 1

Với phương án trên, đầu phun di chuyển qua lại trên thanh ngang (theo trục

Y) Thanh ngang được làm bằng thép chữ U hay thép chữ I Đầu phun di

chuyển qua lại được nhờ băng bi dẫn hướng và được truyền động bằng motor

qua bộ truyền vit me — đai ốc Thanh ngang được đỡ cả hai bên như dạng

khung cổng Sự di chuyển thanh ngang đọc theo trục X cũng được dẫn hướng bằng băng bi và được truyền động cả hai bên bằng hai motor riêng biệt

Phương án này có những ưu và khuyết điểm sau :

Trang 28

© Do có dạng khung cổng nên sẽ khó đưa phôi lớn vào bàn máy

e Vì được dẫn động cả hai bên nên phải cần hai bộ truyền động để di

chuyển theo trục X nên sẽ làm tăng giá thành của máy

se Cần đảm bảo diéu khiển đồng bộ hai động cơ hai bên

e Thích hợp hơn cho các máy cỡ lớn

Pau phun

ung may

Hình 3.2 Phương án 2

Với phương án này đầu băng di chuyển qua lại nhờ băng bị dẫn hướng và được truyền động nhờ bộ truyền vít me đai ốc Thanh ngang vẫn được đỡ cả hai

bên như dạng khung cổng nhưng thanh ngang chỉ được dẫn động một bên nhờ

bộ truyễn vít me đai ốc để di chuyển đọc theo trục X Phương án này cũng có

một số ưu và nhược điểm sau :

SVTH : NGUYEN THANH PHONG TRANG 22 MSSV : 99KC060

Trang 29

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

a) Uu diém:

e Giống như phương án 1, do cé dang khung cổng nên chuỶên vị trên thanh

ngang là rất nhỏ, bể rộng rãnh đều, độ chính xác cao

ø Và do truyền trên vit me đai ốc nên về độ chuẩn và độ chính xác cao hơn

so với thanh răng bánh răng

¢ Chi dẫn động ở một bên làm kết cấu máy gọn hơn và giảm được giá thành máy

b) Nhược điểm :

e Do có dạng khung cổng nên sẽ khó đưa phôi lớn vào bàn máy

s Thích hợp hơn với các máy cỡ vừa

Để có thể hạ giá thành của máy, ở phương án này ta không dùng vít me

truyền động mà thay vit me (cả trục X lẫn trục Y) bằng đai răng mà vẫn có thể

đảm bảo được độ chính xác theo yêu cầu Ưu và nhược điểm của phương án

này như sau :

a) Ưu điểm :

e Kết cấu máy đơn giản

® Do có kết cấu dạng công - sôn nên dễ đưa phôi vào bàn máy

e Chỉ cần dẫn động ở một bên làm kết cấu máy gọn hơn và giảm được giá

thành máy so với hai phương án trên

Trang 30

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHUNG CHAN THANH eee

3.3 LUA CHON PHUONG AN THIET KE :

Với ba phương án đã nêu ra ở phần trên, mỗi phương án đều có những tù

và nhược điểm khác nhau mà tất cả đều có thể áp dụng cho máy thiết kế Do

vậy ta phải lựa chọn một phương án that tối ưu với mục tiêu là máy thiết kế ra phải có giá thành that cạnh tranh mà vẫn có thể đảm bảo được các yêu cầu kỹ

thuật

Ở phương án thứ nhất và phương án thứ hai, khoảng cách giữa đầu phun và

chỉ tiết sẽ được đảm bảo khi đầu phun đi chuyển qua lại trên thanh ngang

Ở phương án thứ ba, do có kết cấu dạng công — sôn nên khi đầu phun di chuyển qua lại trên thanh ngang thì khoảng cách giữa đầu phun và chỉ tiết sẽ

thay đổi

Với yêu cầu máy có khả năng cắt 1,2m x 2,4m thì chuyển vị trên thanh

ngang sẽ rất lớn nên khó đảm bảo độ chính xác Vì vậy ta có thể thấy phương

án 1 và phương án 2 là thích hợp hơn với yêu cầu thiết kế

Tuy nhiên ở phương án 2 chỉ dẫn động một bên ( giá thành sẽ giảm so với

dẫn động hai bên như phương án 1)thích hợp hơn cho các máy cỡ vừa nên ts chọn phương án 2 Vì chỉ dẫn một bên nên sẽ tạo ra mômen khi di chuyển dọc

theo trục X, đo đó cần phải có biện pháp khắc phục khi thiết kế

3.4.THIẾT KẾ CÁC CỤM MÁY CHO PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN (PHƯƠNG ÁN 2)

3.4.1 Sơ đồ động cho phương án 2 : b

Trang 31

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Chương 4:TÍNH TOÁN THIẾT KE

Tiêu chí và yêu cầu tính toán:

Điều quan trọng cần đạt được khi thiết kế máy chính là độ cứng vững của

máy Độ cứng vững của máy được quyết định bằng độ cứng vững của các bộ phận Nếu ta xem từng bộ phận như một lò xo thì máy được xem như là một hệ thống các lò xo ghép nối tiếp nhau Nếu mỗi lò xo có độ cứng là #, thì độ cứng vững của máy sẽ được tính theo công thức:

Nói cách khác, chuyển vị của máy sẽ là tổng của tất cả các chuyển vị của

từng bộ phận của máy Do đó để chuyển vị của máy nằm trong ngưỡng yêu cầu thì

chuyến vị của từng bộ phận phải nằm trong ngưỡng yêu cầu của riêng nó

Độ chính xác yêu cầu của máy là 0,25(zzn) Máy bao gồm 6 bộ phận chính

là: cụm trục X, 2 cụm trục Y, cụm trục Z, đế máy và thân đứng Do đó độ chuyến

vị tối đa của từng bộ phận là = = 0,0416(mm) Để chuyển vị của từng bộ phận nằm trong ngưỡng đó thì các chỉ tiết máy và các kết cấu phải là các chỉ tiết máy và

các kết cầu thường dùng cho máy công cụ

Khi thiết kế, đối với những chỉ tiết phức tạp, khó chế tạo và có sẵn, đã được

tiêu chuẩn hóa, ta chỉ tính toán và lựa chọn dựa trên catalogue của các hãng sản xuất uy tín, tin cây, ví đụ như bộ truyền visme đai ốc, sống trượt bi của công ty HIWIN (6 đây ta tham khảo các bộ truyền visme đai ốc, sống trượt bi của công ty HIWIN) Các chỉ tiết và kết cấu còn lại sẽ được kiểm nghiệm chuyến vị bằng phần

mềm ANSYS 9.0 (đế máy và cầu di động)

Tính toán và kiểm nghiệm cho cụm trượt Z:

Khối lượng tải trượt Z phải chịu bao gồm đầu phun và bộ phận mang đầu

phun Cụm trượt Z là bao gồm sống trượt, vít me đai ốc bi, ô lăn và động cơ Vì những chỉ tiết này hiện nay đã được thiết kế và chế tạo theo tiêu chuẩn (đã được

tiêu chuẩn hóa) nên ở đây ta chỉ tính toán và lựa chọn những thiết kế (mẫu) có sẵn

phù hợp từ các hãng sản xuất tin cậy, sau đó kiểm nghiệm lại Phần chân dé, bàn

máy và hai bên thân máy sẽ được kiểm tra nhờ phần mềm phân tích ANSYS 9.0

SVTH : NGUYỄN THANH PHONG TRANG 25

MSSV : 99KC060

Trang 32

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Tính toán và chon sống trượt Z

Cụm trượt Z được bồ trí theo hướng thang đứng, tải trọng của đầu phun và

bộ phận gá đầu phun không tác dụng vuông góc lên bề mặt sống trượt mà song

song với sống trượt Khối lượng đầu phun là 1(⁄zƒ) Bộ phận gá là thanh nhôm

hình chữ nhật rỗng kích thước 20x80x650(mm} có khối lượng 0,5(&gƒ) Vậy

lực tác dụng theo phương thẳng đứng là 1,5(4gf) Hé sé an toàn được chọn là

s=4 (do máy khi hoạt động có rung động) nên tải trọng tính toán là Đ=Pxs=l,5x9,81x4=58,86N

Do ở trục Z, tải trọng tác dụng theo hướng song song, không tác dụng vuông góc lên bề mặt sống trượt nên không gây ra các moment M„, My

Moment uén: M, = P a = 58,86x 0,25 =14,715(Num)

Sống trượt Z chịu tải trọng nhỏ nhất do nằm ở trên cao và chỉ mang đầu phun Do đó ta chọn loại sống trượt chịu tái nhỏ Theo catalogue của hãng HIWIN (Phụ lục), ta chọn loại sống trượt MG series (Miniature Linear Guideway), chịu tải trọng nhẹ

Theo thiết kế thì phạm vi địch chuyển theo phương Z là 400ø:, do đó ta

MSSV : 99KC060

Trang 33

Hình 4.1 Cấu tạo sông trượt MGN7, MGN9, MGN12 Kiễm nghiêm tuổi tho

Tuổi thọ của sống trượt được tính theo công thức sau:

Trong đó: S = 0,2(m/ ph): khoang dich chuyển mỗi phút

Như vậy thời gian phục vụ của sống trượt được thoả

Tinh todn cho vit me:

Xác định sơ bộ đường kính trong dị vữ me:

Vật liệu của vit me là thép 4140 (AIST) có giới hạn chảy:

Trang 34

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

với góc tiếp xic f = 45"

Đường kính vòng tròn qua các tâm bị:

MSSV : 99KC060

Trang 35

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ~ GVHD : Th.S PHUNG CHAN THANH ~

Khe hở tổng cộng giữa các viên bi nén lấy bằng:

(0.7+1,2).4, =(0,7+1,2).8= 5,6+9,6(mm) Khe hở hướng tâm: chọn A = 0,1(mm)

Với: 7 = 0,005 là hệ số ma sát lăn thay thé

| Hiệu suất của bộ truyền:

Tải trọng riêng dọc trục: đ„ = = 0,06(MPa)

Với  =0,8 là hệ số phân bố tải trọng không đều cho các viên bi

Từ g, =0,06(MPa) và 7 = 0,005 ta xác định được Ø„„ = 600(MPa)

Như vậy thoả mãn điều kiện: ø„ <[Z„„ |= 5000(P2)

(Với [ø„„ ]= 5000(Pa), bề mặt làm việc của vít đạt độ rắn //RC > 53 và

cia bi HRC > 63)

eee eee

| SVTH : NGUYEN THANH PHONG TRANG 29

MSSV : 99KC060

Trang 36

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Chon vitme theo catalogue

Theo thiết kế, chiều dài hành trình của dẫn hướng của vitme phải lớn hơn

ˆ- _GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

hoặc bằng 200(zm) Đồng thời tải trọng mà trục vít phải chịu là:

P =58,86(N) = 6(kgf)

Theo catalog cia hang HIWIN, ta chon loai vitme FSV kiéu R16- 16A1-

FSV- 434- 521- 0.018, chiều dai hành trình la 400mm, phan ct ren 14 434mm,

chiều đài toàn bộ là 521mm, dudng kinh bi d, =3,175mm Tai trọng động từ 304+481(kgf), tai trong tinh tr 410+819(4g/) Đường kính ren là 20mm,

Tai trong tinh Co (kgf) 410 819

Moment kéo (kgf-cm) 0,2~0,8 Lén nhat 0,24

Khoang cach bi 1:1 -

—ềềềỄŠễễễễễễễễễễ SVTH : NGUYỄN THANH PHONG

MSSYV : 99KC060

TRANG 30

Trang 37

LUẬN VĂNTỐTNGHIỆP | GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH `

Hinh 4.2 Céu tao truc vit FSV

Tinh todn 6 lin

Đường kính ngong truc d=17mm Chon 6 36103 có đường kính trong

d=17mm, duéng kinh ngoai D=35mm, kha nang tải động C = 5710(N) » kha

nang tai tinh C, =3580(¥)

Kiém nghiém kha nang tai động của ô

Tải trọng động quy ước được tính theo công thức sau:

@=(XYV.F,+Y.F,).k,k, =104,71(N)

Trong đó: F,=0;F,, =0;F, =58,86(N);

k, =1(t$100°C);

k, =1 (tai trong tinh, khong cé6 va dap);

V =1: vong trong quay

SVTH : NGUYEN THANH PHONG TRANG 31

MSSV : 99KC060

Trang 38

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP _ GVHD: Th.§ PHÙNG CHÂN THÀNH

m =3: Bậc của đường cong mỗi khi thử về ỗ lăn ( 6 bi)

L: Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

Như vậy khả năng tai động của 6 dugc thoả

Niễm nghiêm khả năng tải tĩnh của ô

Các hệ số tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục có giá trị như sau:

MSSYV : 99KC060

Trang 39

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

oOo TEEEEEEEEE eeeeeEesee

Chọn động cơ:

GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

Đông cơ servo: là lựa chọn tối ưu trong cơ cấu truyền động dùng động cơ

vì nó được tích hợp driver điều khiển đễ dang, khả năng đáp ứng nhanh và chính

xác cao, độ phân giải lên đến hàng vạn xung một vòng Mặt khác nó được tích hợp

hệ thông hồi tiếp đáp ứng được nhu cầu điều khiển vòng kín

Động cơ được chọn là động cơ DC servo có kèm Encoder, hình dưới là thông số kĩ thuật của nhà sản xuất Công suất của động cơ là P= 60(), vận tốc

của động cơ lúc máy hoạt động: n = ———— = ———————= 1 l(vg/ ph)

one y noại cng ad.sinf 7.20.sin17,05° (v8/ ph)

Trang 40

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S PHÙNG CHÂN THÀNH

v Thông số của khớp nỗi:

Ta chọn nối trục vòng đàn hồi có thể truyền mô men xoắn

T =52762, 43(N mm) ,„ chọn nối trục vòng đàn hồi có đường kính

| Y Kiém tra dé bén dap giita chat va vong cao su:

Ơ, = 2KT _ 2.1,45.52762,43 _ 2,5(MPa) <[o,]= 4(MPa)

Ngày đăng: 28/04/2014, 15:29

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w