Nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu công nhằm cải thiện chất lượng làm việc của kéo

Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu của luận án là nghiên cứu lý thuyết kết hợp mô hình hóa, mô phỏng và nghiên cứu thực nghiệm, cụ thể: - Nghiên cứu lý thuyết: Sử

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

Lê Văn Thắm

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG NHẰM CẢI THIỆN

CHẤT LƯỢNG LÀM VIỆC CỦA KÉO

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Hà Nội – 2018

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

Lê Văn Thắm

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG NHẰM CẢI THIỆN

CHẤT LƯỢNG LÀM VIỆC CỦA KÉO

Ngành: Kỹ thuật cơ khí

Mã số: 9520103

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 PGS.TS Phan Bùi Khôi

2 PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên

Hà Nội - 2018

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung trình bày trong luận án này được nghiên cứu bởi bản thân tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của tập thể hướng dẫn Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Hà Nội, ngày 17 tháng 08 năm 2018

Người hướng dẫn

Khoa học 1

PGS.TS Phan Bùi Khôi

Người hướng dẫn Khoa học 2

PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên

Nghiên cứu sinh

Lê Văn Thắm

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận án này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, Tôi đã

nhận được sự động viên và sự giúp đỡ rất lớn của nhiều thày giáo và tập thể nghiên cứu

khoa học

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Phan Bùi

Khôi và PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên, những người Thày đã tận tình hướng dẫn và động viên

tôi trong nhiều năm tháng học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận án

Tôi xin cảm ơn các Thày, Cô trong Bộ môn Gia công Vật liệu và Dụng cụ công

nghiệp, Viện cơ khí, Viện sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã giảng dạy,

chỉ bảo, góp ý và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho Tôi hoàn thành

bản luận án này

Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TSKH.NGND Bành Tiến Long, GS.TS Trần Văn

Địch, PGS.TS Trịnh Minh Tứ cùng nhiều nhà khoa học khác … đã có nhiều chỉ bảo, góp

ý để tôi chỉnh sửa và hoàn thiện luận án

Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội,

Trường Đại học công nghiệp Hà Nội, Trường ĐH Công nghệ giao thông, Viện nghiên cứu

tên lửa, Học viện kỹ thuật quân sự, Công ty cổ phần MEINFA, Công ty Mavitec, Công ty

AIE… … đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu, thực nghiệm để đạt

được kết quả này

Tôi xin cảm ơn Lãnh đạo Trường CĐN Kỹ thuật công nghệ, tập thể giáo viên

Khoa cơ khí chế tạo đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất để tôi có

điều kiện học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn các Anh, Em nghiên cứu sinh, cao học, và sinh viên

trong Bộ môn Gia công Vật liệu và Dụng cụ công nghiệp – Viện cơ khí Trường Đại học

Bách khoa Hà Nội, đã nhiệt tình hỗ trợ động viên tôi trong suốt thời gian tôi làm luận án

Cuối cùng tôi chân thành cảm ơn các Nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp và gia

đình, đặc biệt là người vợ Nguyễn Thị Minh Thuận và các con trai tôi đã chung vai sát

cánh, động viên giúp tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và hoàn thành bản

Trang 5

DANH MỤC PHỤ LỤC

LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC PHỤ LỤC II DANH MUC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT VI DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ IX

MỞ ĐẦU IX

1.Tính cấp thiết của đề tài: 1

2 Mục đích của đề tài 2

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu: 3

5 Những đóng góp mới của luận án, ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

6 Bố cục và nội dung của luận án 4

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG 6

1.1 Giới thiệu kéo mổ y tế đầu cong 6

1.1.1 Khái niệm, công dụng của kéo mổ y tế đầu cong 6

1.1.2 Cấu tạo kéo mổ y tế đầu cong 6

1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật của kéo mổ y tế đầu cong 9

1.2 Tổng quan về phương pháp tạo hình các bề mặt chi tiết 10

1.2.1 Đặc trưng hình học của bề mặt chi tiết 10

1.2.1.1 Biểu diễn đường cong và mặt cong trong không gian 10

1.2.1.2 Đường cong và mặt cong của chi tiết 14

1.2.2 Nguyên lý tạo hình bề mặt bằng dụng cụ cắt 17

1.2.2.1 Động học tạo hình bề mặt 17

1.2.2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt 19

1.2.2.3 Phương pháp xác định bề mặt khởi thủy của dụng cụ 20

1.2.3 Khái quát về cấu tạo dụng cụ cắt 24

1.3 Khái quát về tạo hình lưỡi cắt và công nghệ chế tạo kéo mổ y tế đầu cong 26

1.3.1 Khái quát về tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong 27

1.3.2 Công nghệ chế tạo kéo mổ y tế đầu cong 29

1.4 Một số phương pháp đo lực cắt của kéo 32

Trang 6

1.4.1 Nghiên cứu của nhóm NCS Mohsen Mahvash; Liming M Voo, Diana Kim,

Kristin Jeung (Nhóm 1) [33] 32

1.4.2 Nghiên cứu của nhóm NCS D J Callaghan1, G Rajan, M M McGrath , E Coyle, Y Semenova and G Farrell ( Nhóm 2) [21] 34

1.4.3 Một số mô hình đo lực khác 36

Kết luận chương 1 38

Chương 2 MÔ HÌNH HÓA LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG 39

2.1 Phương trình đường cong lưỡi cắt của kéo mổ y tế đầu cong 39

2.1.1 Hệ tọa độ khảo sát 39

2.1.2 Hình dạng đường cong lưỡi cắt của kéo trên các mặt phẳng tọa độ 40

2.1.3 Thiết lập phương trình đường cong lưỡi cắt của kéo mổ y tế đầu cong 42

2.1.4 Phương pháp giải hệ phương trình và vẽ đường cong lưỡi cắt 44

2.2 Đặc trưng hình học mặt trước và mặt sau của lưỡi cắt 45

2.2.1 Biểu diễn mặt trước của lưỡi cắt của kéo 45

2.2.2 Biểu diễn mặt sau của lưỡi cắt của kéo 50

2.2.3 Tính toán và lựa chọn TSHH thiết kế kéo mổ y tế đầu cong 53

2.3 Xác định TSHH của kéo mổ y tế đầu cong bằng kỹ thuật ngược………… 55

2.3.1 Khảo sát bản vẽ thiết kế kéo y tế đầu cong 56

2.3.2 Quét kéo mẫu và thiết kế ngược 58

2.3.2.1 Chọn kéo mẫu 58

2.3.2.2 Ứng dụng máy Scan ATOS-I-2M, phần mềm GOM để quét đo kéo mẫu 58 2.3.2.3 Ứng dụng phần mềm thiết kế ngược Rapidform XOR để thiết kế lại kéo 60 2.4 Đề xuất mô hình kéo mẫu thí nghiệm 66

Chương 3 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MÀI TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG 69

3.1 Các phương pháp mài thông thường 69

3.1.1 Mài mặt sau 69

3.1.2 Mài mặt trước 70

3.2 Các phương pháp mài bằng robot 71

3.2.1 Mài bằng robot 6 bậc tự do 71

3.2.1.1 Phương pháp tam diện trùng theo 72

3.2.1.2 Lựa chọn phương án lập trình mài kéo mổ y tế đầu cong 77

3.2.1.3 Lập trình mài trên Robot 6 bậc tự do 79

3.2.1.4 Kết quả tính toán và mô phỏng 82

Trang 7

3.2.2 Mài bằng robot 5 bậc tự do 86

3.2.2.1 Đặt vấn đề 86

3.2.2.2 Mô hình hóa và phương trình lưỡi cắt trên robot 5 bậc tự do 87

3.2.2.3 Lập phương trình động học robot 5 bậc tự do 88

3.2.2.4 Quỹ đạo chuyển động của robot 5 bậc tự do 90

3.2.2.5 Kết quả tính toán và mô phỏng mài trên robot 5 bậc tự do 91

3.2.3 Mài bằng robot tác hợp 93

3.3 Phương pháp mài bằng máy CNC 5 trục 99

Chương 4 THỰC NGHIỆM MÀI TẠO HÌNH LƯỠI CẮT, ĐO LỰC CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG 104

4.1 Thiết kế kéo mẫu thí nghiệm 104

4.1.1 Lựa chọn mẫu kéo mẫu thí nghiệm 104

4.1.2 TSHH của kéo mẫu thí nghiệm 104

4.2 Thực nghiệm mài lưỡi cắt 105

4.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm 105

4.2.1.1 Chuẩn bị kéo mẫu thí nghiệm 105

4.2.1.2 Tiến trình gia công lưỡi cắt của kéo 107

4.2.1.3 Gia công mặt trụ Rc 108

4.2.1.4 Mài mặt sau (lòng mo) 110

4.2.1.5 Mài mặt trước 111

4.3 Ứng dụng kỹ thuật ngược kiểm tra kéo mẫu thí nghiệm 114

4.3.1 Quan sát bằng mắt và đo bằng dưỡng cong 114

4.3.2 Kết quả quét và thiết kế ngược 114

4.4 Thực nghiệm đo lực cắt 120

4.4.1 Cơ sở lý thuyết về đo lực cắt kéo mổ đầu cong 120

4.4.2 Điều kiện thực nghiệm đo lực cắt 122

4.4.3 Thiết kế trang thiết bị đo lực cắt: 124

4.4.4 Thí nghiệm đo lực cắt 126

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 134

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 137

PHỤ LỤC 1

Trang 8

DANH MUC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

[Oxyz] Là hệ trục tọa độ tuyệt đối, có gốc tọa độ là điểm giao của đường

tâm chốt kéo với mặt phẳng mang kéo

[Oxy] Mặt phẳng cơ sở (còn gọi là mặt phẳng mang kéo): là mặt phẳng

tọa độ nằm trên mặt phẳng mang kéo, có trục Oy nằm trong mặt phẳng đối xứng tương đối theo chiều dọc của kéo

[Oxz] Là mặt phẳng tọa độ nằm vuông góc với mặt phẳng mang kéo,

chứa tâm kéo và vuông góc với trục Oy

[Oyz] Là mặt phẳng tọa độ nằm vuông góc với mặt phẳng mang kéo,

chứa đường tâm chốt kéo và trùng với mặt phẳng đối xứng tương đối của kéo theo chiều dọc

Rx mm Bánkính bề mặt ngoài xuyến

Rs mm Bán kính lòng mo (với lòng mo là phần bề mặt cong phía bên

trong của lưỡi kéo)

VR Vế phải: Là vế có lưỡi cắt và tay nằm bên phải khi ta đặt kéo

nằm ngang và chiều cong hướng lên trên

VL Vế trái: Là vế có lưỡi cắt và tay nằm bên trái khi ta đặt kéo nằm

ngang và chiều cong hướng lên trên

CR Đường lưỡi cắt của vế phải

CL Đường lưỡi cắt vế trái

 ° Góc trước của lưỡi kéo: là góc hợp bởi vết của mặt trước với vết

mặt phẳng đáy đo trong tiết diện chính

k ° Góc trước của lưỡi kéo: là góc hợp bởi vết của mặt trước với vết

mặt phẳng đáy đo trong tiết diện chính tại điểm k trên lưỡi cắt

 ° Góc sau của lưỡi kéo: là góc hợp bởi vết của mặt sau và vết mặt

cắt đo trong tiết diện chính

Kéo Là kéo mổ y tế đầu cong (trong luận án này từ “kéo” được hiểu

là kéo mổ y tế đầu cong, nếu là loại kéo khác sẽ gọi tên cụ thể hơn)

Lưỡi kéo Là cách gọi ngắn gọn của lưỡi cắt kéo mổ đầu cong

Trang 9

TSHH Thông số hình học

OdXdYdZd Là hệ trục tọa độ của kéo trong không gian, với O là giao tuyến

của trục lỗ chốt kéo với mặt phẳng mang kéo

rc mm Bán kính tâm mặt trụ

xc mm Tọa độ tâm mặt trụ theo phương x trong hệ tọa độ OdXdYdZd

yc mm Tọa độ tâm mặt trụ theo phương y trong hệ tọa độ OdXdYdZd

zc mm Tọa độ tâm mặt trụ theo phương z trong hệ tọa độ OdXdYdZd

re mm Là bán kính vòng tâm mặt xuyến

rs mm Là là bán kính vòng tròn tiết diện trong mặt phẳng hướng tâm

của vòng xuyến

xe mm Tọa độ tâm mặt xuyến theo phương x trong hệ tọa độ OdXdYdZd

ye mm Tọa độ tâm mặt xuyến theo phương y trong hệ tọa độ OdXdYdZd

ze mm Tọa độ tâm mặt xuyến theo phương z trong hệ tọa độ OdXdYdZd

 ° Là góc giữa đường thẳng nối tâm mặt xuyến với tâm vòng xuyến

tại vị trí khảo sát

 ° Là góc giữa đường thẳng nối tâm mặt xuyến với tâm vòng xuyến

và đường thẳng nối tâm vòng xuyến với điểm trên đường cong lưỡi cắt của kéo

OkXkYkZk Là tam diện lưỡi kéo OkXkYkZk và cũng là hệ tọa độ của điểm

khảo sát thứ k, với k chạy dọc theo lưỡi kéo được xác định theo phương pháp tam diện trùng theo

OEXEYEZE Là tam diện của đá mài

dApk Là ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất điểm k dọc theo lưỡi kéo

0AE(q) Ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất 0AE(q) của khâu thao tác

Trang 10

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2 1 Thông số quét kéo 3- kéo MetZenbaum 160, đầu cong 62

Bảng 2 2 Thông số mặt cắt kéo 3- kéo MetZenbaum9999 63

Bảng 3 1 Tọa độ điều khiển điểm P- Vế trái kéo 79

Bảng 3 2 Tham số động học DH 80

Bảng 3 3 Bảng tham số động học DH 83

Bảng 3 4 Tham số định vị hệ tọa độ kéo 83

Bảng 3 5 Tọa độ tâm và bán kính mặt trụ 83

Bảng 3 6 Tọa độ tâm, bán kính vòng xuyến và bán kính vòng tròn tiết diện mặt xuyến 83

Bảng 3 7 Vị trí và hướng của tam diện lưỡi cắt của đá 84

Bảng 3 8 giá trị các tọa độ khớp của robot 85

Bảng 3 9 Tham số động học DH (5 trục) 89

Bảng 3 10 Bảng giá trị tham số động học DH (5 trục) 91

Bảng 3 11 Tham số định vị hệ tọa độ kéo 91

Bảng 3 12 Tọa độ tâm và bán kính mặt trụ 92

Bảng 3 13 Tọa độ tâm, bán kính vòng xuyến và bán kính vòng tròn tiết diện mặt xuyến 92 Bảng 3 14 Tham số động học Robot dụng cụ 94

Bảng 3 15 Tham số động học Robot đồ gá 94

Bảng 3 16 Bảng tham số động học DH 97

Bảng 3 17 Tham số định vị hệ tọa độ kéo trong hệ tọa độ khâu cuối của robot đồ gá x 22 y 22 z 22 97

Bảng 3 18 Tham số định vị hệ tọa độ kéo trong hệ tọa độ khâu cuối của robot đồ gá x 22 y 22 z 22 98

Bảng 3 19 Tọa độ tâm và bán kính mặt trụ 98

Bảng 3 20 Tọa độ tâm, bán kính vòng xuyến và bán kính vòng tròn tiết diện mặt xuyến 98 Bảng 3 21 Tham số động học cụm trục chính mang dụng cụ 100

Bảng 3 22 Bảng tham số động học cụm bàn máy 100

Bảng 4 1 TSHH lưỡi cắt vế trái kéo thí nghiệm 104

Bảng 4 2 TSHH lưỡi cắt vế phải kéo thí nghiệm 104

Bảng 4 3 Thông số chính của máy 108

Bảng 4 4 Thông số chính của Robot OTC AII-V6 111

Bảng 4 5 Tọa độ vị trí của đường cong lưỡi cắt kéo mẫu thí nghiệm vế trái 25.160.125 113

Bảng 4 6 Kết quả mài góc trước vế trái kéo mẫu thí nghiệm 25.160.125, 116

Bảng 4 7 Kết quả mài góc trước vế phải kéo mẫu thí nghiệm 25.160.165 116

Bảng 4 8 Kết quả mài mặt sau vế trái kéo mẫu thí nghiệm 25.160.125 116

Bảng 4 9 Kết quả mài mặt sau vế phải kéo mẫu thí nghiệm 25.160.165 116

Bảng 4 10 Bảng tính sai số kích thước vế trái kéo mẫu thí nghiệm 117

Bảng 4 11 Bảng tính sai số kích thước vế phải kéo mẫu thí nghiệm 119

Bảng 4 12 Bảng mức giá trị thí nghiệm 123

Bảng 4 13 Bảng kéo thí nghiệm đo lực cắt 123

Bảng 4 14 Thông số chủ yếu của cảm biến FUTEK 400 125

Bảng 4 15 Bảng so sánh lực cắt của 3 loại kéo 129

Trang 11

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1 1 Một số loại kéo đầu cong [8] 6

Hình 1 2 Cấu tạo kéo mổ y tế đầu cong 7

Hình 1 3 Phần đầu kéo 7

Hình 1 4 Cấu tạo phần đầu kéo [4, 8] 8

Hình 1 5 Góc độ của lưỡi cắt [4, 8] 8

Hình 1 6 Mặt cắt ngang của lưỡi cắt 8

Hình 1 7 Các tham số của mặt cong [38] 13

Hình 1 8 Bề mặt chi tiết [38] 14

Hình 1 9 Các dạng bề mặt [38] 15

Hình 1 10 Các khả năng tạo hình bề mặt chi tiết [39] 17

Hình 1 11 Các chuyển động tạo hình bề mặt chi tiết phức tạp [39] 18

Hình 1 12 Sơ đồ gia công răng bằng dao phay định hình [1,37] 19

Hình 1 13 Gia công răng bằng phương pháp bao hình [1,37] 19

Hình 1 14 Chuyển động tương đối chi tiết và dụng cụ và mặt khởi thuỷ K [1] 20

Hình 1 15 Cấu tạo của dao cắt đơn [3] 25

Hình 1 16 Các mặt phẳng cơ bản của dao tiện [14] 25

Hình 1 17 Các góc dao tiện ở trạng thái tĩnh [14] 26

Hình 1 18 Mài tạo hình mặt trước lưỡi cắt bằng các loại đá mài 28

Hình 1 19 Tiếp xúc giữa bề mặt đá mài và mặt trước lưỡi cắt của kéo trong mặt phẳng pháp tuyến 28

Hình 1 20 Nguyên lý mài tạo hình mặt sau lưỡi cắt bằng các loại đá 29

Hình 1 21 Tiếp xúc giữa bề mặt đá mài & bề mặt sau lưỡi cắt của kéo trong mặt phẳng pháp tuyến 29

Hình 1 22 Sơ đồ khối gia công kéo mổ đầu cong 30

Hình 1 23 Lòng mo không đều(A), lưỡi cắt không đều (B)[8] 31

Hình 1 24 Kéo dùng để làm thí nghiệm đo lực cắt [26] 33

Hình 1 25 Robot đo lực với cảm biến ATI Nano-17 [26] 33

Hình 1 26 Quan hệ giữa lực cắt và góc mở của kéo [26] 34

Hình 1 27 Sơ đồ khối đo lực cắt của kéo [20] 34

Hình 1 28 Đôi lưỡi cắt kéo nhọn cho thấy cảm biến vị trí và định hướng của cả hai Fs và Fd tạo ra trong quá trình đóng lưỡi Fd sẽ có chiều theo hướng ngược lại trong thời gian mở lưỡi [20] 35

Hình 1 29 Hình ảnh đo lực cắt với cảm biến FBG [20] 35

Hình 1 30 Biểu đồ lực cắt chính và đẩy ngang [20] 36

Hình 1 31 Dữ liệu thực nghiệm khi cắt giấy [20] 36

Hình 1 32 Mô hình đo lực cắt khi phay và mài 36

Hình 2 1 Hệ trục tọa độ tính toán của kéo 39

Hình 2 2 Hình chiếu đường cong lưỡi cắt của kéo trên các mặt phẳng tọa độ 40

Hình 2 3 Mặt trụ và mặt xuyến hình thành nên đường cong lưỡi cắt của kéo 41

Hình 2 4 Mặt sau - lòng mo của lưỡi cắt của kéo 41

Hình 2 5 Mặt trụ giao với mặt xuyến 42

Hình 2 6 Mặt xuyến tạo lưỡi cắt 42

Hình 2 7 Biểu diễn hệ tọa độ của mặt trụ và mặt xuyến trong hệ tọa độ cơ sở Oxyz 43

Hình 2 8 Hình các mặt phẳng biểu diễn góc trước 46

Hình 2 9 Các vector xác định góc trước 47

Hình 2 10 Các mặt phẳng và đường thẳng biểu diễn góc sau của lưỡi cắt 51

Hình 2 11 Biểu diễn góc sau α của lưỡi cắt 52

Trang 12

Hình 2 12 Góc sau trong mặt cắt ngang của lưỡi cắt 53

Hình 2 13 Hình biểu diễn các mặt cắt của lưỡi cắt 56

Hình 2 14 Bản vẽ kéo mổ Moayo 160, đầu cong mũi nhọn/ tù [8] 57

Hình 2 15 Kéo mẫu dùng để quét và thiết kế ngược 58

Hình 2 16 Sơ đồ quét kéo trên máy Scan ATOS-I-2M 58

Hình 2 17 Dữ liệu quét đám mây kéo 3 - kéo MetZenbaum, 160 đầu cong, mũi nhọn,tù 59 Hình 2 18 Tạo vector 1 đi qua tâm chốt của kéo - Kéo MetZenbaum 160, đầu cong 60

Hình 2 19 Sketch mặt cắt ngang phần đầu của kéo MetZenbaum 160, đầu cong 60

Hình 2 20 Mô hình 3D phần đầu của kéo MetZenbaum 160, đầu cong 61

Hình 2 21 Mô hình 3D kéo MetZenbaum 160, đầu cong 61

Hình 2 22 So sánh mô hình thiết kế và đám mây điểm 61

Hình 2 23 Hình biểu diễn mặt cắt kéo 3 – Kéo Metzenbaum 62

Hình 2 24 Bán kính vòng xuyến R XR kéo Metzenbaum 160 64

Hình 2 25 Đồ thị các TSHH về góc độ của lưỡi cắt kéo MetZenbaum 65

Hình 2 26 Đồ thị các TSHH về bán kính của lưỡi cắt kéo MetZenbaum 65

Hình 2 27 Mô hình kéo vế trái 66

Hình 2 28 Mô hình kéo vế phải 66

Hình 2 29 Vị trí mặt cắt kéo mẫu 66

Hình 2 30 Đồ thị các thông só hình học kéo mẫu 1 67

Hình 2 31 Đồ thị các TSHH kéo mẫu 2 67

Hình 3 1 Sơ đồ mài mặt sau [8] 70

Hình 3 2 Sơ đồ mài mặt trước [8] 70

Hình 3 3 Hệ tọa độ của dụng cụ và chi tiết gia công [16] 72

Hình 3 4 Đá chuyển động theo phương cố định [16] 73

Hình 3 5 Đá chuyển động theo phương pháp tam diện trùng theo [16] 73

Hình 3 6 Góc trước của kéo trong tam diện trùng theo [16] 74

Hình 3 7 Phương của trục đá mài khi mài theo PP tam diện trùng theo [16] 74

Hình 3 8 Tam diện trùng theo của lưỡi cắt 75

Hình 3 9 Mặt trước của lưỡi cắt (vế phải) 75

Hình 3 10 Đá mài hình trụ, hình côn dùng để mài mặt trước, hình cầu để mài mặt sau 76

Hình 3 11 Máy mài khí 77

Hình 3 12 Sơ đồ mài lưỡi cắt với kéo đứng yên, đá đĩa chuyển động 77

Hình 3 13 Một phần chương trình mài 77

Hình 3 14 Sơ đồ mài lưỡi cắt với kéo chuyển động, đá đĩa đứng yên 78

Hình 3 15 Sơ đồ mài với điểm điều khiển là một điểm trên lưỡi kéo 78

Hình 3 16 Robot OTC AII-V6 79

Hình 3 17 Cấu trúc động học, các hệ tọa độ của robot 6 bậc tự do 80

Hình 3 18 Biên dạng đường cong lưỡi kéo khi mài bằng robot 6 bậc tự do 84

Hình 3 19 Vị trí các khâu theo thời gian (t) 84

Hình 3 20 Mô phỏng quá trình mài mặt trước 85

Hình 3 21 Mô phỏng quá trình mài mặt sau lòng mo của lưỡi cắt vế phải của kéo 86

Hình 3 22 Mô hình tiếp xúc lưỡi kéo và bề mặt đá 87

Hình 3 24 Biên dạng đường cong lưỡi cắt khi mô phỏng trên robot 5 bậc tự do 92

Hình 3 25 Vị trí các khâu của robot 5 bậc tự do theo thời gian t(s) 92

Hình 3 26 Mô phỏng quá trình mài mặt trước của lưỡi cắt của kéo bằng robot 5 trục 92

Hình 3 27 Mô phỏng quá trình mài mặt sau lòng mo của lưỡi cắt của kéo trái bằng robot 5 trục 93

Hình 3 28 Mô hình mài lưỡi kéo bằng robot tác hợp [17] 94

Trang 13

Hình 3 29 Cấu trúc động học của robot tác hợp 5 trục [16] 95

Hình 3 30 Biên dạng đường cong lưỡi cắt của kéo khi mô phỏng mài bằng robot tác hợp 98

Hình 3 31 Vị trí các khâu theo thời gian t(s) 98

Hình 3 32 Mô phỏng mài lưỡi kéo bằng robot tác hợp 99

Hình 3 33 Mô hình mài lưỡi kéo bằng máy CNC 5 trục 99

Hình 3 34 Sơ đồ mài mặt trước lưỡi kéo trên máy CNC 5 trục 100

Hình 3 35 Mô phỏng mài mặt trước lưỡi kéo bằng máy CNC (5 trục) 102