Tải bản đầy đủ (.docx) (84 trang)

đồ án tốt nghiệp Khảo sát máy may CNC và chế tạo máy cấp phôi

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.19 MB, 84 trang )

éc
LỜI NÓI ĐẦU
rong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước đang bước thời kỳ công
nghiệp hoá- hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi phát triển và những
khó khan thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ
tương lai của đất nước những nhiệm vụ nặng nề. đất nước đang cần sức
lực và trí tuệ cũng như những trí thức trẻ, trong đó là những kĩ sư, cử nhân tương lai. Với sự
phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện- điện tử- tin
học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày.
T
Trong đó ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát
triển nhanh trong ngành điều khiển và tự động hoá. Ví thế những ứng dụng của nó được ứng
dụng nhiều vào các lĩnh vực, trong đó phát triển nhất là các ngành công nghiệp nặng và
nhẹ.Ví dụ trong ngành công nghiệp may mặc, đời sống của con người ngày càng phát triển
nên nhu cầu ăn mặc của họ cũng phát triển theo chiều hướng hiện đại và sành điệu hơn, do đó
nguồn cầu càng lúc càng tăng nhanh chóng song do phương tiện và máy móc còn phụ thuộc
vào sức người nên lượng cung vẫn không đủ cho lượng cầu. Do đó cần đưa điều khiển tự
động vào trong việc sản xuất, nhất khi Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành là một trong
trường thuộc Tập đoàn May của Việt Nam, song với lí do chúng em được thực ở công ty
Nhất Tinh củng là một công ty có lịch sử về máy may cũng khá lâu. Do đó với sự hướng
dẫn tận tình của Thầy TS.Ngô Mạnh Dũng và anh Lê Anh Tuấn đã giúp đở chúng em với
đề tài :
“KHẢO SÁT MÁY MAY CNC VÀ CHẾ TẠO MÁY CẤP PHÔI” đã đạt nhiều
mục tiêu đặt ra, hoàn thành đúng thời gian.
Vì trong thời gian nghiên cứu và điều kiện thực hiện hạn chế nên chắc chắn sẽ không
tránh được sai sót. Rát mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy cô và bạn bè để đề tài
được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin cảm ơn tất cả quý Thầy/Cô khoa Cơ khí cũng như quý Thầy/Cô


Trường Đại học NGUYỄN TẤT THÀNH TP. HCM đã trang bị những kiến thức quý báu
và đã giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập tại trường.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy NGÔ MẠNH DŨNG, người đã tận
tình chỉ dạy cũng như giúp đỡ, cung cấp rất nhiều kiến thức và định hướng cho chúng em và
các bạn sinh viên trong nhóm thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp và nghiên cứu khoa học.
Trong quá trình làm luận văn, em đã tiếp thu từ Thầy rất nhiều điều quý báu, đó là hành trang
cho chúng em bước vào quá trình làm việc sau này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy/Cô đã dành thời gian quý
báu để nhận xét và chấm Luận văn tốt nghiệp. Đây sẽ là những đóng góp rất quý giá cho
chúng em để hoàn thiện đề tài luận văn, giúp chúng em vận dụng các kiến thức đã học vào
quá trình làm việc.
Xin gửi lời cám ơn đến các bạn trong nhóm luận văn do thầy NGÔ MẠNH DŨNG
hướng dẫn cùng tập thể lớp 10CCD01 đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập
và quá trình làm luận văn.
Sau cùng, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, là động lực cho chúng
em nỗ lực cố gắng trong suốt những năm tháng học tập tại trường và trên những bước đường
tiếp theo trong cuộc sống.
ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Máy may CNC là máy thực hiện công việc may các đường chỉ theo biên dạng mẫu
được cài đặt sẵn hoặc được điều chỉnh theo nhu cầu của người sử dụng. Máy may CNC được
đặt hàng để cải tiến, nâng cấp cùng với việc chế tạo thêm bộ cấp phôi tự động để tăng năng
suất trong việc may.
Đề tài luận văn này tập trung vào việc khảo sát máy may CNC và thiết kế bộ cấp phôi
(thun) tự động cho máy, trên nền tảng xây dựng phương án gia công chế tạo máy theo yêu
cầu của khách hàng, đồng thời tìm hiểu và lập sơ đồ điện- khí nén, sơ đồ giải thuật, viết
chương trình điều khiển hoạt động của máy theo chức năng yêu cầu.
iii
MỤC LỤC
Lời mở đầu i

Lời cảm ơn ii
Tóm tắt luận văn iii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ vii
Danh sách bảng biểu viii
Chương I: TỔNG QUAN 1
1.1 Giới thiệu về máy CNC 4
1.1.1 Giới thiệu máy CNC 4
1.1.2 Nguyên lý hoạt động 5
1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài 15
1.3 Tổ chức luận văn 15
CHƯƠNG II :Ý TƯỞNG, THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA BỘ CẤP THUN
16
2.1 Khảo sát phân tích thiết kế máy may CNC 16
2.1.1 Phân tích động lực học của máy may cnc 16
2.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý bộ cấp thun 17
2.2.1 Phân tích động lực học 16
2.2.2 Phân tích kết cấu của máy cấp phôi 18
2.2.2.1 Ý tưởng sáng tạo 19
2.2.2.2 Thiết kế ý tưởng 20
2.2.3 Phân tích và thiết kế tủ điện 22
2.2.4 Phân tích và tính toán cho chi tiết máy 23
2.3 Thiết kế cơ cấu cơ khí 23
2.3.1 Thiết kế các cụm và lắp ghép 23
iv
2.3.2 Thiết kế các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn 27
2.3.3 Lắp rắp hoàn chỉnh kết cấu 3D 29
2.4 Phân tích và lựa chọn phương pháp gia công 30
2.5 Kết luận 34
CHƯƠNG III : XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐIỆN-KHÍ NÉN,GIẢI THUẬT ĐIỀU

KHIỂN 35
3.1 Xây dựng sơ đồ cấp nguồn động lực, sơ đồ tác động khí nén 35
3.2 Xây dựng giải thuật điều khiển 41
3.3 Kết luận 46
CHƯƠNG IV : TỔNG KẾT 47
4.1 Nhiệm vụ của đề tài 47
4.2 Hướng phát triển của đề tài 47
4.3 Hướng khắc phục và nâng cấp đề tài 47
Phụ lục 52
Tài liệu tham khảo 48
iv
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1 Máy tiện CNC 3
Hình 1.2 Máy cắt dây CNC 3
Hình 1.3 Máy phay 5 trục 4
Hình 1.4 Máy may CNC 5
Hình 2.1 Cấu tạo toàn bộ máy may 16
Hình 2.2 Mũi kim may và bộ kẹp 17
Hình 2.3 Cụm XY dụng để kẹp phôi và di chuyển phôi 18
Hình 2.4 2 động cơ STEP điều khiển cụm XY 18
Hình 2.5 Sơ đồ 2D của máy CNC và bộ cấp phôi tự động 21
Hình 2.6 Tủ điện trong quá trình hoàn thành 22
Hình 2.7 PLC Mitsubishi FX2C-64MT 22
Hình 2.8 Xilanh CQSB20-15DCM 23
Hình 2.9 Cụm nâng bộ kẹp 24
Hình 2.10 Cụm dao cắt 24
Hình 2.11 Cụm RULO 25
Hình 2.12 Cụm kẹp phôi 25
Hình 2.13 Cụm định hướng 27
Hình 2.14 Cụm điều hướng 27

Hình 2.15 Các chi tiết tiêu chuẩn 29
Hình 2.16Máy cấp phôi 28
Hình 2.17 Kết cấu toàn bộ máy 3D 29
Hình 2.18 Kết cấu toàn bộ máy 2D 29
Hình 2.19 Cụm RULO dưới 44
Hình 2.20 Cụm RULO trên 44
Hình 2.21 Bát đỡ cụm RULO khi hoàn thành 31
vii
Hình 2.22 Đầu kẹp phôi 32
Hình 2.23 Bộ quay kẹp phôi 33
Hình 2.24 Đầu kẹp 33
Hình 2.25 Cụm kẹp hoàn chỉnh 34
vii
Hình 3.1 Kết cấu của máy cấp phôi 35
Hình 3.2 Động cơ STEP 36
Hình 3.3 Động cơ AC servor 36
Hình 3.4 Động cơ DC servor 36
Hình 3.5Sơ đồ khí nén 40
Hình 3.6 Mạch khởi động 46
Hình 3.7 Mạch điều khiển Step 42
Hình 3.8 Lưu đồ giải thuật 43
Hình 3.9 Sơ đồ điều khiển xung 44
Hình 3.10 Sơ đồ điều khiển động cơ 44
Hình 3.11 Điều khiển động cơ 44
Hình 3.12 Set các cảm biến 45
Hình 3.15 Điều khiển động cơ bằng timer 45
viii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Bảng thông số các loại xi lanh SMC 37
Bảng 3.2 Bảng kê các loại van 39

Bảng 3.3 Qui ước các đầu ra PLC 40
viii
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU MÁY CNC
GIỚI THIỆU & KHẢO SÁT VỀ CNC
CNC – viết tắt cho Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) (điều khiển bằng máy
tính) – đề cập đến việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác với mục đích sản
xuất (có tính lập lại) các bộ phận kim khí (hay các vật liệu khác) phức tạp, bằng cách sử dụng
các chương trình viết bằng kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi là mã
G. CNC được phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên 1950 ở phòng thí nghiệm
Servomechanism của trường MIT.
Mô tả:
Sự xuất hiện của các máy CNC đã nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp.
Các đường cong được thực hiện dễ dàng như đường thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều
cũng dễ dàng thực hiện, và một lượng lớn các thao tác do con người thực hiện được giảm
thiểu.
Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên sự phát triển
đáng kể về chính xác và chất lượng. Kỹ thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp
người thao tác có thời gian cho các công việc khác. Ngoài ra còn cho phép linh hoạt trong
thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện
khác.
Trong môi trường sản xuất, một loạt các máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi
là cell, để có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận. Máy CNC ngày nay được điều khiển
trực tiếp từ các bản vẽ do phần mềm CAM, vì thế một bộ phận hay lắp ráp có thể trực tiếp từ
thiết kế sang sản xuất mà không cần các bản vẽ in của từng chi tiết. Có thể nói CNC là các
phân đoạn của các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều
thao tác sản xuất (trong tầm giới hạn)
• Nguyên lý hoạt động :
• Các công đoạn thực hiện của máy CNC bao gồm :
• Khảo sát sản phẩm

• Thiết kế hình dáng
• Làm mẫu thử nghiệm
• Hoàn thiện sản phẩm
• Các công đoạn gia công thực hiện bao gồm :
1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Cắt kim loại
1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
• Cưa dây
• Phay
• Bào tiện
• Doa
• Tôi
• Nguội
• Mài
• Cách thức hoạt động:
• Đặc Điểm Cấu Trúc Của Máy Công Cụ Điều Khiển CNC
• Đặc Điểm Của Các Động Cơ Truyền Động
• Truyền động chính :
Động cơ chính thường dung động cơ dòng một chiều hoặc dòng điện xoay chiều
• Truyền động chạy dao :
Động cơ dòng một chiều và dòng điện xoay chiều với bộ vitme/đai ốc/bi cho từng
trục, chạy dao độc lập X, Y, Z.
Thường sử dụng động cơ dòng một chiều có đặc tính động học tốt cho các quá trình
gia tốc và quá trình phanh hãm, mômen quán tính nhỏ, độ chính xác điều chỉnh cao cho
những đoạn đường chuyển chính xác.
Bộ víme/đai ốc/ bi có khả năng biến đổi truyền dẫn dễ dàng, ít ma sát và không có khe
hở khi truyền với tốc độ cao. Để có thể dịch chuyển chính xác trên các biên dạng, các trục
truyền dẫn không được phép có khe hở và cũng không được phép có hiệu ứng stick-slip(hiện

tượng trượt lùi do lực cản ma sát). Bộ vítme/ đai ốc/ bi là giải pháp kỹ thuật đảm bảo được
yêu cầu đó.
• Phương thức tác dụng của vítme/ đai ốc/ bi:
Các viên bi nằm trong rãnh vítme và đai ốc đảm bảo truyền lực ít ma sát từ trục vítme
qua đai ốc vào bàn máy. nhờ hai nửa đai ốc lắp theo chiều dài giữa chúng có vòng cách, có
thể điều chỉnh khử khe hở theo hai chiều đối ngược.
Trong một số giải pháp kết cấu nâng cao của bộ truyền này, bước nâng của rãnh vít
trên trục và trên đai ốc có giá trị khác nhau.
Việc dẫn bi hồi rãnh được thực hiện nhờ các rãnh dẫn hướng bố trí bên trong hoặc các
ống dẫn hồi bi bao ngoài trục.
Truyền dẫn chạy dao không khe hở trên các máy phay CNC cho phép cắt theo chu kỳ
phay thuận mà vẫn êm.
2
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
• Một Vài Loại Máy CNC Hiện Nay :
Hình 1.1 MORISEIKI LATHE (Máy Tiện CNC)
Máy tiện CNC được sử dụng trong ngành công nghiệp chế tạo máy, thường dung để
tiện các trục hoặc khoét lỗ cho các chi tiết.
Máy hoạt động theo cơ cấu chuyển động quay tròn, điều khiển chuyển động bằng
thiết bị điện tử.
3
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Hình 1.2 WIRE CUT EXAMPLES ( Máy cắt dây CNC)
Máy cắt dây CNC được dung trong công nghiệp chế tạo máy và cơ khí,
máy sử dụng một cuộn dây đồng dẫn dòng điện qua để cắt kim loại góc cắt nhỏ
nhất là R=0.5.
Máy được sử dụng nhiều nhất trong việc cắt các chi tiết với góc cắt nhỏ
nhất,thuận lợi cho việc gia công các loại chi tiết nhỏ.
3
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN

Hình 1.3 5 AXIS DECKEL MAHO MACHINING CENTER
Máy phay CNC 5 trục thường được sử dụng trong ngành công nghiệp chế tạo máy,
máy sử dụng cấu tạo xoay tròn dùng dao cắt gọt kim loại.
Máy được sử dụng trong việc gia công các chi tiết kim loại theo bản vẽ của từng chi
tiết gia công.
1.1 Giới thiệu về máy may cnc :
Ngày nay, thời trang đã là một lĩnh vực không thể thiếu trong cuộc sống của con
người, đi kèm với nó là những xu hướng luôn được cập nhật, những mẫu trang phục mới liên
tục được tạo ra, đáp ứng cho hàng tỷ người trên toàn thế giới.
4
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Chính vì lẽ đó, chúng ta không thể không nhắc đến lợi ích của những chiếc máy may.
Hiện nay máy may đã được nâng cấp, ngày càng nhỏ gọn, tiện lợi giúp cho ai cũng có thể sở
hữu và tự thiết kế riêng cho mình những bộ quần áo chất lượng, không đụng hàng.
Trong ngành may CNC cũng bắt đầu được ứng dụng phục vụ cho nhu cầu của công
việc và con người. Hệ thống CNC tự đông hóa sẽ giúp cho việc may được hoàn thiện hơn,
chính xác hơn, các đường may nhìn đẹp mắt hơn, giúp giảm thiểu tối đa thời
4
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
gian và kinh phí, giảm thiểu nhân công tiết kiệm được tôi đa về lợi nhuận cho các
doanh nghiệp cũng như các tập.
Sau 4 tháng thực tập tại xưởng của Công Ty Nhất Tinh, chúng em đã được anh Lê
Anh Tuấn là giám đốc của công ty hiện nay hướng dẫn và giúp đỡ chúng em cuối cùng
chúng em đã chọn máy may CNC JUKI có xuất xứ từ NHẬT BẢN của hãng xản xuất máy
may nổi tiếng JUKI sản xuất và lắp ráp để khảo sát, chỉnh sửa lại, thiết kế và chế tạo bộ cấp
phôi cho máy để làm đề tài tốt nghiệp của chúng em.
• Sau đây là một vài hình ảnh của máy may CNC :
Hình 1.4 Máy may CNC của JUKI (Nhật Bản)
1.2 Nguyên lý hoạt động :
Nguyên lý hoạt động của máy được viết theo sơ đồ khối như sau :

Sơ đồ 1 : Quá trình khởi động 6
Sơ đồ 2 : Các bước chuẩn bị hoạt động của máy 8
Sơ đồ 3 : Các bước hoạt động máy may 10
Sơ đồ 4 : Thực hiện các công đoạn máy 10
5
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Sơ đồ 5 : Qui trình kiểm tra hoạt động của máy 11-13
5
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Bất nút sẳn sàng
Khởi động
Tuỳ chỉnh các công tắc trên bảng điều khiển
Bật công tắc nguồn
1
Một số thông số hiển thị trên màn hình có thễ thay đổi chúng
Điều chỉnh thông số trục XY và số lần may của kim
Điều chỉnh kích thước độ rộng trên bảng điều khiển và số lần may
6
Sao lưu dữ liệu ?
Cho đĩa mềmvào khay đĩa
Đọc dữ liệu và tuỳ chỉnh thông số cho cụm XY
2
Bật nút khởi động

6
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Sơ đồ 1
6
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Quay về vị tr í ban đầu

Máy may bắt đầu vị trí home
Khung kẹp dở lên
Đèn SẲN SÀNG bật
Máy có quay đúng chiều hay không
3
Bật công tắc bộ đánh chỉ suốt
Khung kẹp kẹp xuống
Nhấn pedal khởi động
Chân vịt trung gian hạ xuống
Đầu máy quay
2
Khung kẹp kẹp xuống
Các bước chuẩn bị cho máy may
7
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
7
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Máy có dừng lại do lỗi “E” hay không ?
Ấn pedal khởi động
Đầu máy dừng
Chân vịt trung gian đi lên
Tắt nguồn
Đổi chiều quay môtơ.
Tắt công tắc bộ đánh chỉ suốt
Khung kẹp dở lên
3
1
YES
NO
8

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
Sơ đồ 2
8
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
3
Chương trình có được đọc và khung kẹp có dò vị trí gốc hay không
Gạt công tắc khoá/mở đầu máy sang vị trí OFF
Ấn pedal hạ khung kẹp
Khung kẹp đi xuống
Ấn pedal khởi động
Kết thúc
Khung kẹp đi xướng
Gạt công tắc khoá/mở đầu máy sang ON
Chỉ có khung kẹp chyển động
9

×