Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm cam điện tử

iv

TÓM TT
Cam c khí là mt thit bị đưc sử dng nhiu trong máy móc công nghiệp.
Nó bin chuyn đng quay thành chuyn đng tịnh tin đ điu khin các c cu
chp hành…Tuy nhiên, cam c khí có mt số nhưc đim là thiu linh hot, tốn
nhiu thi gian đ thay đổi thông tin cam, làm mài mòn các chi tit máy… Nên
ngày nay ngưi ta đã phát minh ra cam điện tử đ khắc phc nhưc đim trên ca
cam c khí.
Mô hình thí nghiệm cam điện tử, đưc thực hiện từ 09/2011 đn 02/2012 ti
trưng đi học sư phm kỹ thuật Tp.HCM, là mt thit bị có nguyên lỦ hot đng
giống như cam điện tử, đu dựa trên những thông tin cam c khí đ tính toán xây
dựng b điu khin cho các c cu chp hành như đng c bước, trc vit me, đai
ốc… đ to ra những chuyn đng tịnh tin giống cam c khí. Đồng thi, mô hình
thí nghiệm cam điện tử cũng vẽ ra biên dng cam c khí. Từ đó, ta so sánh biên
dng này với biên dng ca cam c khí đ kim tra sự chính xác ca chuyn đng
tịnh tin do cam điện tử to ra so với cam c khí.

ABSTRACT
Mechanical Cam is a device, widely used in many different kinds of
industrial mechanies. It is used to translate from circular to reciprocating (or
sometimes oscillating) motion to operate…However, mechanical cam has numerous
constraints such as lack of flexibility, wasted time to modify cam profiles, wear of
mechanical components…So right now, people have invented the electronic cam to
fix these constraints.
Experimental model of electronic cam, made from 09/2011 to 02/2012 at
University of Technical Education HCM City, can be seen as a device which is of
the same operating principle as electronic cam. It also is based on the information
cam to calculate, build control program for the actuators such as step motors, screw,
screw nut…to creat the reciprocating motions. In addition, experimental model of

v

electronic cam also draws cam profile. Since then, I can compare this profile with
profile of mechanical cam to check the accuracy of the reciprocating motion
generated by experimental model of electronic cam than mechanical cam.

vi

MC LC
TRANG TA
QUYT ĐNH GIAO Đ TÀI
Lụ LCH KHOA HC i
LI CAM ĐOAN ii
CM T iii
TÓM TT iv
MC LC vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH viii
DANH SÁCH CÁC BNG x
Chng 1. TNG QUAN 1
1.1 Tng quan chung v lĩnh vc nghiên cứu 1
1.2. Mc tiêu, khách th đối tng nghiên cứu 8
1.3. Nhim v của đ tài và phm vi nghiên cứu 8
1.4. Phng pháp nghiên cứu 9
Chng 2. C S Lụ THUYT 10
2.1. C s thit k cam 10
2.2. C s thit k cam đin t 18
Chng 3. THIT K VÀ CH TO MỌ HÌNH CAM ĐIN T 26
3.1. Thit k s b các chi tit máy. 26
3.2. Tính toán thit k các chi tit máy 32
Chng 4. THIT K PHN ĐIU KHIN CHO CAM ĐIN T 35
4.1. Các vn đ cn gii quyt 35
4.2. Phơn tích vƠ đa ra gii pháp 36
4.3. Ni suy đng thẳng theo phng pháp DDA 37

4.4. Thit k phn cứng cho cam đin t 41
Chng 5. MÔ PHNG BẰNG MATLAB 47
5.1. Mô phng biên dng cam  trc phôi 49
5.2. Mô phng biên dng cam bƠn dao đòn cân 50

vii

5.3. Mô phng biên dng cam bƠn dao đứng 51
Chng 6. KT QU THC NGHIM 53
6.1. Gii thiu mô hình thí nghim cam đin t 53
6.2. Mô phng thc t 54
6.3. So sánh kt qu mô phng Matlab và kt qu mô phng thc t 60
Chng 7. KT LUN 62
7.1. Nhng kt qu đt đc 62
7.2. Hn ch của đ tƠi 62
7.3. Hng phát trin của đ tƠi 62
TÀI LIU THAM KHO 63
PH LC 64

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 1.1 Thí nhiệm mô t nguyên lý hot đng ca cam
1
Hình 1.2 C cu cam c khí
1
Hình 1.3 Các c cu cam phẳng
2
Hình 1.4 Các loi cam không gian
2
Hình 1.5 Nguyên lý hot đng cam điện tử
3
Hình 1.6 Cu to cam điện tử
3
Hình 1.7 B điu khin CJW-NC[][]4
4
Hình 1.8 B điu khin Ultra η000
5
Hình 1.9 B điu khin SDSη000 và MDS5000
5
Hình 1.10 B điu khin FM 4η2
6
Hình 1.11 B điu khin XSEL – P/Q

7
Hình 2.1 S đồ bố trí cam đƿa
11
Hình 2.2 Các thông số c bn ca cam đƿa
11
Hình 2.3 Vị trí và các thông số c bn ca cam thùng
12
Hình 2.4 Các thông số c bn ca mãnh cam
13
Hình 2.5 S đồ chu trình làm việc ca hệ thống cam c khí
14
Hình 2.6 Hình vẽ cam  trc phôi
15
Hình 2.7 Hình vẽ cam bƠn dao đòn cân
16
Hình 2.8 Hình vẽ cam bƠn dao đng
17
Hình 2.9 Modul điu khiên PLC
20
Hình 2.10 Vi điu khin
21
Hình 2.11 Đng c servo
22
Hình 2.12 Đng c bước
23
Hình 2.13 Hệ thống điu khin servo
24

ix

Hình 3.1 C cu bánh răng, thanh răng
26
Hình 3.2 Đng c tuyn tính
28
Hình 3.3 C cu trc vít me, đai ốc
29
Hình 3.4 Mô hình lắp ráp mô phỏng đng học
30
Hình 3.5 Mô phỏng nguyên lý hot đng ca mô hình thí nghiệm
31
Hình 3.6 Mô hình lắp ráp theo kích tước tính toán
34
Hình 4.1 S đồ mô hình thí nghiệm cam điện tử
35
Hình 4.2 Biên dng và chu trình làm việc ca cam
36
Hình 4.3 Ni suy tuyn tính
37
Hình 4.4 S đồ nguyên lý mch điu khin
42
Hình 4.5 Lưu đồ gii thuật cho b điu khin
43
Hình 4.6 Cu trúc Pic 1θF877A
44
Hình 4.7 S đồ chân ca Pic 16F877A
45
Hình 4.8 S đồ nguyên lý mch công sut
46
Hình 5.1 Giao diện mô phỏng biên dng cam đƿa
48

Hình 5.2 Biên dng và các thông số cam  trc phôi
49
Hình 5.3 Biên dng và các thông số cam bƠn dao đòn cân
51
Hình 5.4 Biên dng và các thông số cam bƠn dao đng
52
Hình 6.1 Bng điu khin
53
Hình 6.2 Mô phỏng thực nghiệm cam  trc phôi
55
Hình 6.3 Kt qu thực nghiệm cam  trc phôi
55
Hình 6.4 Mô phỏng thực nghiệm cam bàn dao đòn cân
57
Hình 6.5 Kt qu thực nghiệm cam bàn dao đòn cân
57
Hình 6.6 Mô phỏng thực nghiệm cam bàn dao đng
59
Hình 6.7 Kt qu thực nghiệm cam bàn dao đng
59
Hình 6.8 So sánh kt qu mô phỏng Matlab và thực t cam  trc phôi
60
Hình 6.9 So sánh kt qu mô phỏng Matlab và thực t cam bƠn dao đòn cân
60
Hình 6.10 So sánh kt qu mô phỏng Matlab và thực t cam bƠn dao đng
61

x

DANH SÁCH CÁC BNG

BNG TRANG
Bng 2.1 Phiu điu chỉnh
14
Bng 2.2 Thông số cam  trc phôi
15
Bng 2.3 Thông số cam bƠn dao đòn cân
16
Bng 2.4 Thông số cam bƠn dao đng
17



Chương 1. Tổng quan
1
Hình 1.2 C cu cam c khí
Chng 1
TNG QUAN
1.1 Tng quan chung v lĩnh vc nghiên cứu
1.1.1 Gii thiu Cam:
Thí nghiệm đn gin:

Hình 1.1 Thí nhiệm mô t nguyên lý hot đng ca cam.
Dùng mt cơy vit chì và mt quyn sách đ làm thí nghiệm (hình1.1) Ta
dựng quyn sách nghiêng mt góc so với mặt bƠn như hình vẽ và sử dng bút chì
làm mt thanh trưt. Nu ta dịch chuyn quyn sách sang trái thì cây vit chì sẽ
dịch chuyn đi lên. Bằng phưng pháp nƠy, ta đã chuyn đổi mt chuyn đng này
thành mt chuyn đng khác bằng mt thit bị rt đn gin. Đơy lƠ nguyên lý hot
đng c bn ca cam.
1.1.2 Đnh nghĩa c cu cam :

Đnh nghĩa
C cu cam lƠ c cu có khớp loi cao, thực hiện chuyn đng qua li ca
khâu bị dẫn nh vƠo đặc tính hình học ca thành phần khớp cao trên khâu dẫn.

Chương 1. Tổng quan
2
Phân loi
C cu cam phẳng: các khâu chuyn đng trong mt mặt phẳng hay trong
các mặt phẳng song song nhau
Theo chuyn đng cam: cam quay, cam tịnh tin.
Theo chuyn đng ca cần: lắc, tịnh tin, chuyn đng song phẳng.
Theo dng đáy ca cần: bằng, nhọn, con lăn, biên dng bt kỳ.


Hình 1.3 Các c cu cam phẳng

C cu cam không gian: các khơu chuyn đng trong các mặt phẳng không
song song.


Hình 1.4 Các loi cam không gian
Chương 1. Tổng quan
3
1.1.3. Cam đin t
Chính vì sự thiu linh hot vƠ không đáp ng đưc yêu cầu trong sn xut
hiện đi nên cam c khí ngƠy cƠng dần đưc thay th bằng thit bị điu khin bằng
điện tử gọi là cam điện tử.
Đnh nghĩa cam đin t:
Cam điện tử là mt thit bị kỹ thuật đưc sử dng đ thực hiện chuyn
đng qua li tưng tự như cam c khí.

Ta chỉ cần nhập các thông số ca cam c khí vƠo b điu khin , b điu
khin sẽ tự đng tính toán đ điu khin đng c bước, servo… đ to chuyn
đng cho c cu vit me, đai ốc, bánh răng, thanh răng…



Hình 1.6 Cu to cam điện tử

Hình 1.5
Nguyên lý hot đng cam điện tử
Chương 1. Tổng quan
4
1.1.4. Phm vi ứng dng của cam
C cu cam đưc sử dng trong các máy tự đng, trong hệ thống điu khin
các quá trình công nghệ và trong nhiu b phận máy như: hệ đóng m van np,
van x ca đng c đốt trong, điu khin các bánh răng di trưt dọc trc ra vào
khớp đ thay đổi tốc đ trong các hp số, đóng gói bao bì trong công nghiệp, trong
ngành công nghiệp g, xử lỦ vật liệu, máy in

1.1.5. Các kt qu nghiên cứu trong vƠ ngoƠi nc v cam đin t
Trên th giới, cam điện tử đã đưc nghiên cu từ lơu vƠ đưc ng dng rt
nhiu trong công nghiệp. C s đ thit k các cam điện tử nƠy lƠ đu dựa vào các
thông số c bn ca cam như biên dng cam, góc quay ca trc phơn phối và
khong nơng cam…đ thit k ra mt b điu khin cho các đng c ví d như
đng c bước, servo, DC….Những đng c nƠy sẽ to ra những chuyn đng
giống như cam c khí đ điu khin các c cu chp hành.

Sau đơy lƠ mt số b điu khin cam điện tử ca các hàng sn xut lớn trên
th giới:

Hình 1.7 B điu khin CJW-NC[][]4

B điu khin CJW-NC[][]4 do hãng OMRON ch to, b điu khin này
điu khin 2 đng c servo, đ to ra chuyn đng tịnh tin cho đai ốc và chuyn
đng quay cho trc qun dơy.
(www.omron-ap.com/product_info/CJ1W-NC%5B%5D%5B%5D4/index.asp)
Chương 1. Tổng quan
5



Hình 1.8 B điu khin Ultra 5000

B điu khin Ultraη000 ca hãng Rockwell Automation, b điu khin
nƠy điu khin 2 đng c servo, đ to ra chuyn đng tịnh tin dọc cho bàn máy
và chuyn đng ngang cho đầu công tác.
(



Hình 1.9 B điu khin SDS5000 và MDS5000
Chương 1. Tổng quan
6
B điu khin SDS5000 và MDS5000 ca hãng Stoeber dùng đ điu
khin đng c servo. Nguyên lý thit k b điu khin này là dựa vào sự quan hệ
giữa vị trí, góc quay trc phơn phối vị trí ca c cu chp hƠnh đ xơy dựng thuật
toán điu khin các đng c servo.

(



Hình 1.10 B điu khin FM 4η2

B điu khin FM 4η2 ca hãng Siemens, là mt modul điu khin đn, vƠ
nó đưc gắn vào hệ thống tự đông S7-400. Nó đưc dùng trong những chuyn
đng quay và tịnh tin. Khi vận hành nó có th nhận đưc tín hiệu phn hồi từ
Encoder .
( />400_fm452_operating_instructions_en_en-US.pdf)

Chương 1. Tổng quan
7


Hình 1.11 B điu khin XSEL – P/Q

B điu khin XSEL – P/Q ca hãng IAI, b điu khin đưc ng dng
trong các máy tự đng, ví d như điu khin cánh tay Robot, chuyn đng tịnh
tin qua li ca Robot như lƠ chuyn đng quay ca trc phơn phối và chuyn
đng này phối hp với chuyn đng ca dao cắt đ cắt vật liệu liên tc mà không
phi cần dừng băng ti.
( />1A.pdf)
Ngoài ra trên th giới cũng có rt nhiu công trình nghiên cu v cam điện
tử và những công trình nghiên cu nƠy lƠ c s đ thit k các b điu khin như
đã giới thiệu  phần trên.
 Dean H Kim et al.,2000 [9] : Tăng hiệu sut hệ thống truyn đng điện, thy
khí cho chuyn đng ca cam điện tử bằng thit k hệ thống điu khin số cho
hệ thống điện, thy khí servo.

 Andrzej Anderk et al.,1999[10]: Hệ thống điu khin cam điện tử, với hướng
nghiên cu to ra b điu khin kỹ thuật số cho đng c servor đ to ra những
chuyn đng tưng đưng giống như cam c khí to ra. B điu khin dựa vào
bn thông số dữ liệu v các đặc tính ca cam c khí vƠ các dữ liệu ni suy, đo
hàm cp mt đ xác định vị trí và vận tốc đ điu khin đng c servo .
 Masao Ikeguchi et al.,2000 [13]: Phưng pháp điu đin cam điện tử dng dao
cắt quay tròn và cách to ra đưng cong cam diện tử, với hướng nghiên cu là
to ra mt phưng pháp điu khin các loi máy cắt vật liệu, đóng gói… mà
Chương 1. Tổng quan
8
chu kỳ chuyn đng đưc xác định c th bằng cách sử dng đng c servo to
ra những chuyn đng giống như chuyn đng cam c khí to ra.
 Ikuo Nagamatsu et al.,2002[12]: Thit bị cam điện tử vƠ phưng pháp chuẩn bị
dữ liệu cam trong cam điện tử, với hướng nghiên cu là la to ra mt thit bị
to ra những chuyn đng giống như cam bằng cách dựa vào các dữ liệu cam
có sẵn.
 Việt Nam, các đ tài nghiên cu v cam điện tử chưa thật sự nhiu.
Chính vì vậy, tôi xin chọn đ tài nghiên cu nƠy đ tìm hiu và gii mã công nghệ
thit k b điu khin cam điện tử trên th giới và từ đó ng dng nó vào trong
thực tiễn, sn xut.

1.2. Mc tiêu, khách th đối tng nghiên cứu
Mc đích ca luận văn: Đ gim thi gian thay đổi biên dng cam
Mc tiêu ca luận văn : Thit k, ch to mô hình và b điu khin cam
điện tử với những đặc đim là khi nhập những thông tin cam c khí vƠo b điu
khin, b điu khin sẽ tính toán, điu khin số cho đng c servo, đng c
bước…đ to ra những chuyn đng giống như chuyn đng do cam c khí to ra,
đồng thi cũng vẽ ra đưc biên dng ca cam mƠ ta đang kho sát.

1.3. Nhim v của đ tài và phm vi nghiên cứu

Đ thực hiện mc tiêu trên, luận văn cần tập trung vào các vn đ sau:
 Tìm hiu v cách thit k cam c khí từ đó tìm ra hướng nghiên cu cho
hệ thống điu khin cam điện tử.
 Thit k và ch to mô hình c khí.
 Mô phỏng đng học mô hình thí nghiệm đ tìm ra hướng điu khin.
 Thit k và thực hiện mch điu khin cho mô hình thí nghiệm
 Thit k giao diện vẽ biên dng cam bằng phần mm Matlab.
 Kim tra kt qu đt đưc qua hot đng ca mô hình thí nghiệm.
 Nhận xét kt qu và kt luận.


Chương 1. Tổng quan
9
Gii hn của đ tài:
 Mô hình thí nghiệm chỉ đưc dùng đ mô phỏng chuyn đng do cam
đƿa to ra.
 Đ có số liệu nhập vào b điu khin thì cần phi chuẩn bị trước các
thông số ca cam c khí đang kho sát như phiu điu chỉnh, chu trình
làm việc…

1.4. Phng pháp nghiên cứu
Dựa vƠo c s lỦ thuyt điu chỉnh máy tự đng, ta nghiên cu cách thit
k cam c khí, tìm hiu các thông số ca cam c khí. Từ đó, ta tin hành số hóa
các thông số đó, đ lƠm c s vit chưng trình cho phần điu khin.
Chy chưng trình điu khin trên mô hình thí nghiệm cam điện tử và so
sánh kt qu đt đưc với li kt qu mô phỏng bằng Matlab đ kim tra đ chính
xác ca b điu khin đưc thit k.
Chương 2. Cơ sở lý thuyết
10
Chng 2

C S LÝ THUYT

2.1. C s thit k cam ( Nguồn: Theo Dưng Bình Nam, 2006)
2.1.1 Thit k cam đĩa
Biên dng cam đƿa đưc vẽ dựa theo các số liệu đã đưc xác định  phiu
điu chỉnh, chu trình làm việc.
Những đưng cong ca cam đƿa ph thuc vào những đặc đim chuyn
đng ca c cu chp hành.
Khi c cu chp hƠnh đng yên, đưng cong cam là những cung tròn đồng
tâm, với trc quay, đơy lƠ đưng cong chy không. Khi cam quay đồng tơm với
trc, thì c cu mƠ cam tác đng sẽ đng yên, hoặc quay tròn  trng thái không
làm việc.
Khi c cu chp hành làm việc, góc quay cam tưng ng với đ dài hành
trình ca c cu chp hành.
Đưng cong công tác lƠ đưng cong arsimet.
Khi cam chy không hoặc lùi nhanh th hiện bằng đưng cong parabol,
đưc ly theo mẫu.
Các đưng cong khác nhau đưc nối bi các cung tròn.
Đ tránh va đập, con lăn chỉ đưc tip xúc đưng cong mt đim. Vì vậy
bán kính ca cung tròn phi lớn hn bán kính con lăn khong 1mm.
Các thông số cần xác định:
 R
max
: bán kính lớn nht ca đưng cong cam.
 R
min
: bán kính nhỏ nht ca đưng cong cam
 D: đưng kính con lăn
 R: đ dƠi tay đòn
 A: khong cách giữa tơm trc phơn phối và tâm quay ca cần quay

Chương 2. Cơ sở lý thuyết
11


Hình 2.1 S đồ bố trí cam đƿa



Hình 2.2 Các thông số c bn ca cam đƿa
Trình t v cam:
Vẽ các đưng tròn có bán kính lần lưt là r
max
, r
min
, A, nu con lăn tip xúc
với biên dng cam thì a = r
max
+ d/2, d: đưng kính con lăn
Trên vòng tròn có bán kính R max, đưc chia làm 100 phần hoặc 3θ0
0
Ta ly đim 0 ti vị trí thẳng góc với trc cam.
Từ 0 vẽ đưng tròn bán kính R cắt đưng tròn bán kính A ti 0
1

Từ 0
1
với khẩu đ compa R đi qua đim chia 0, và cắt đưng tròn bán kính
A ti 1 đim, ta ly đim đó lƠm đim xut phát, vƠ đặt các thông số từ phiu điu
chỉnh lên đưng tròn bán kính A.
Chương 2. Cơ sở lý thuyết

12
Dựa vào bng điu chỉnh ta đặt các đim ( các phần, góc quay hành trình
công tác) lên vòng tròn có bán kính là A.
Nu góc quay chia bao nhiêu phần thì đ nơng h chia by nhiêu phần.
Vẽ cung tròn tưng ng với các phần ca đ nơng.
Giao đim giữa các cung tròn và đưng phơn chia, góc tưng ng là các
đim ca đưng arsimet.
Các đim giao nhau càng nhiu, đưng arsimet càng chính xác.
Đ nơng H = r
max
– r
min
( các thông số đưc ghi trong phiu điu chỉnh)
Bước xoắn t ca đưng cong: t/h = 100/2η, t = 100h/25
Trong trưng hp cắt ren, đưng cong thực t hi khác so với đưng cong
lý thuyt.
Đ chênh lệch lớn nht chim khong 10% - 1η% đ nơng cắt ren
Các đưng cong ph thuc vào thi gian gia công chi tit.

2.1.2 Thit k cam thùng
Vẽ cam thùng cũng dựa trên những số liệu đã đưc xác định  phiu điu
chỉnh. Xác định các thông số c bn ca cam, sau đó vẽ các đưng cong công tác
và chy không



Hình 2.3 Vị trí và các thông số c bn ca cam thùng

Ta trin khai cam thùng ra hình chữ nhật chu vi đưc chia ra 100 phần
( hoặc 3θ0) hướng xuống, chiu còn li là chiu dài cam.

Xác định bán kính R (khong cách giữa các con lăn nằm trong rãnh cam và
tâm (O) ca đòn bẩy ).
Chương 2. Cơ sở lý thuyết
13
Xác định tơm (O) đối với vị trí ca cam thùng, ly các đim tơm (O) dọc
theo đưng biên ca cam thùng.
Với khẩu đ compa R, ta quay các cung tròn có tâm là (O) qua các đim
phơn đ.
Dựa vào phiu điu chỉnh, ta xác định các đưng cong ca cam, trên hình
từ cung 10 đn cung 40, phi thực hiện đ nơng.
Xác định các đim giao nhau giữa các cung này, ti đim đã xác định vẽ
đưng tròn có đưng kính bằng đưng kính con lăn (d).
Vẽ đưng tip tuyn ngoài giữa hai đưng tròn trên, đó lƠ đưng công tác
thực hiện đ nơng h từ cung 10 đn cung 40.
Những rãnh cam thẳng góc với trc quay là những đưng cam chy không,
c cu chp hành lúc này sẽ đng yên.
Các đưng cong cam tin hoặc lùi dao nhanh sẽ đưc vẽ theo mẫu và kèm
theo máy.
Các đưng cong tin hoặc lùi dao nhanh có th lƠ đưng cong parabol hoặc
hình sin bt kỳ.


Hình 2.4 Các thông số c bn ca mãnh cam

Ví d: Thit k cam cho chi tit trên máy tiện tự đng 1
12

Sau khi thực hiện các bước chuẩn bị máy, xác định các ch đ cắt, công
nghệ. Ta lập đưc chu trình làm việc như hình 2.5
Chương 2. Cơ sở lý thuyết

14



Hình 2.5 S đồ chu trình làm việc ca hệ thống cam c khí

Bng 2.1 Phiu điu chỉnh

Góc quay ca
cam
Stt Bước gia công L H S

n
lv



o


o

Từ
o
Đn
o

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

18
M ống kẹp phôi
 phôi lùi
Sit ống kẹp phôi
Dao cắt đt lùi
Dao vt góc vào
Vt góc 3 x 45
o

Dao vt góc lùi
Dao tiện ngoài vào
Tiện ngoài  5.96
Dao tiện ngoài lùi
 phôi tin nhanh
Cắt ren M6 x 20

Bàn ren lùi
C cu kẹp ôm chi tit
Dao cắt đt vào
Cắt đt
C cu kẹp mang chi
tit đi
Phay rãnh vít
-
42
-
6
1.5
3.2
4.7
2.5
31.2
2.5
10.8
21
21

0.3
5.7

-
- 42
-
- 18
+ 4.5
+ 9.6

- 14.1
- 7.5
+ 31.2
+ 7.5
+ 10.8



+ 0.9
+ 17.1







0.04
-
-
0.04
-
-
t = 1
t = 1


0.02

80


780


(118)
(21)


285






19


185


(28)

69

10
21
15
9
(6)

7
(4)

9
13

(5)
(4)
3

(10)

(30)

0
10
31
46
(46)
55
74

(77)
81
266
75
(291)
(319)

288
291

10
31
46
55
(52)
74
81
(81)
266
275
288
(319)
(324)

291
360



Tổng cng 0

 k
i
= 1145
273 87

Chương 2. Cơ sở lý thuyết
15
Thit k cam:
Máy 112 chỉ dùng cam đƿa, đ thực hiện chu trình ta cần thit k 3 loi :
- Cam điu khin  trc phôi.
- Cam bƠn dao đòn cân.
- Cam bƠn dao đng.
Dựa vào phiu điu chỉnh ta lập đưc bng thông số cam như sau:
Cam ụ trục phôi: Ta ly R
max
= 80 mm
Bng 2.2 Thông số cam  trc phôi

Góc trước Góc sau
Δθ = Góc sau - Góc trước
Khong nơng cam Δx
(mm)
0 10 10 0
10 31 21 - 42
31 81 50 0
81 266 185 31.2
266 275 9 0
275 288 13 10.8
288 360 72 0

Hình 2.6 Hình vẽ cam  trc phôi
Chương 2. Cơ sở lý thuyết
16
Cam bàn dao đòn cân:
Ta ly R
max
= 65 mm
Bng 2.3 Thông số cam bƠn dao đòn cân

Góc trước Góc sau
Δθ = Góc sau - Góc trước
Khong nơng cam Δx
(mm)
0 46 46 0
46 55 9 -18
55 77 22 0
77 81 4 -7.5
81 266 185 0
266 275 9 7.5
275 288 13 0
288 291 3 0.9
291 360 69 17.1





Hình 2.7 Hình vẽ cam bƠn dao đòn cân

0
350

340

330

320

310
300
290

280

270

260

250

240

230
220

210
200
19
0

180

170
160
150

140

130
120
110

100

90
80

70
60

50

40

30

20

10

1
2

3

4

5

5

6

7

8

0

46

55

77

81

275
288

291
266

R125

Dmax130
Dmin70
A=135
Chương 2. Cơ sở lý thuyết
17
Cam bàn dao đứng:
Ta ly R
min
= 45.9 mm

Bng 2.4 Thông số cam bƠn dao đng

Góc trước Góc sau
Δθ = Góc sau - Góc trước
Khong nơng cam Δx
(mm)
0 46 46 0
46 52 6 4.5
52 55 3 0
55 74 19 9.6
74 81 7 -14.1
81 360 279 0


1

0

3 5
0

3 4
0

3 3
0

3 2
0

3 1
0

3 0
0

2 9

2 8

2 7

2 6

2 5

2 4

2 3

2 2

2 1

2 0
0

1 9
0

1 8
0

1 7
0

1 6
0

1 5
0

1 4
0

1 3
0

1 2
0

1 1

1 0

9 0

8 0
7 0

6 0

5 0

4 0

3 0

2
0

1
0

2

3

4

5

6

4 6

5 5

7 4

8 1

R 1
2 5

D m a x
1 2 0

D m i
n 5 0

A 1
3 5

Hình 2.8 Hình vẽ cam bƠn dao đng



Chương 2. Cơ sở lý thuyết
18
2.2.C s thit k cam đin t
Từ những c s lý thuyt v cách thit k cam c khí đã trình bày  phần
trên, ta dựa vào những thông số cam c khí như: thi gian trc công tác (trc phơn
phối) quay ht mt vòng, đưng cong cam, góc quay cam, khong dịch
chuyn đ đi tìm những thông số cho cam điện tử như vận tốc di chuyn ca c
cu chp hành, khong thi gian nƠo c cu chp hành tin, lùi, đng yên, di
chuyn chậm hoặc nhanh…Ta sẽ bin đổi những thông số này thành những dữ liệu
số, sau đó np vào các Modul xử lỦ như PLC, vi điu khin… đ điu khin hệ
thống servo đ to ra những chuyn đng giống như cam đƿa to ra.
Ta có mt số công thc tính sau:
- T =
360
gc
T


(s)
- V
x
=
X
T


(mm/s)
Trong đó:
- T
gc
: Thi gian trc công tác ( trc phơn phối ) quay ht 1 vòng (s)
- T: Thi gian cho mi góc quay nâng cam Δθ, hay khong nơng cam ΔX
(s)
- V
x
: Vận tốc khong nơng cam ΔX tưng ng với thi gian T (mm/s)

Ví d: Tìm các thông số c bn đ thit k cam điện tử cho chi tit sau:


Gi sử trc phơn phối quay 1 vòng ht 60s.
T
gc
= 60 s