Nghiên cứu, nâng cao chất lượng truyền động bàn máy gia công tia lửa điện CNC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (339.75 KB, 27 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA
NGHIÊN CỨU, NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
TRUYỀN ĐỘNG BÀN MÁY GIA CÔNG
TIA LỬA ĐIỆN CNC
NGUYỄN THỊ MAI
THÁI NGUYÊN, NĂM 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGHIÊN CỨU, NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
TRUYỀN ĐỘNG BÀN MÁY GIA CÔNG
TIA LỬA ĐIỆN CNC
Ngành: TỰ ĐỘNG HÓA
Mã số:
Học viên: NGUYỄN THỊ MAI
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ QUANG LẠP
THÁI NGUYÊN, NĂM 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
THUYẾT MINH
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU, NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
TRUYỀN ĐỘNG BÀN MÁY GIA CÔNG
TIA LỬA ĐIỆN CNC
Học viên: Nguyễn Thị Mai
Lớp:
TĐH – K11
Chuyên ngành: Tự động hóa
Người HD khoa học: PGS.TS Võ Quang Lạp
Ngày giao đề tài: 01/01/2010
Này hoàn thành: 30/07/2010
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS VÕ QUANG LẠP
DUYỆT BGH
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
HỌC VIÊN
NGUYỄN THỊ MAI
KHOA SAU ĐẠI HỌC
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình do tôi tổng hợp và nghiên cứu.
Trong luận văn có sử dụng một số tài liệu tham khảo như đã nêu trong phần tài liệu
tham khảo.
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Mai
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Trang phụ bì a
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục hì nh vẽ và đồ thị
Danh mục ký hiệu và chữ viết tắt
Mở đầu
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MÁY GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN CNC
1.1. Lý thuyết gia công tia lửa điện CNC
1
1.1.1. Lịch sử phát triển của máy gia công tia lửa điện CNC
1
1.1.2. Nguyên lý gia công bằng tia lửa điện
2
1.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá
3
1.2. Giới thiệu tổng quan máy EDM
4
1.2.1. Giới thiệu sơ đồ
4
1.2.2. Các khâu quan trọng trong sơ đồ
5
1.3. Hệ thống đo lường trong máy EDM
14
1.3.1. Cảm biến vị trí, tốc độ
14
1.3.2. Các phương pháp đo vị trí
19
1.3.3. Hệ điều khiển các chuyển động
26
CHƢƠNG 2
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƢƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG BÀN
2.1. Các yêu cầu của truyền động bàn máy gia công tia lửa điện CNC
31
2.1.1. Phạm vi điều chỉnh tốc độ
31
2.1.2. Độ trơn điều chỉnh tốc độ
32
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.1.3.Độ ổn định tốc độ
32
2.1.4. Đặc tính phụ tải
32
2.1.5. Độ chính xác vị trí
33
2.2. Các hệ truyền động bàn trong máy gia công tia lửa điện CNC
34
2.2.1. Truyền động thuỷ lực
34
2.2.2. Hệ truyền động dùng động cơ bước
37
2.2.3. Hệ truyền động dùng động cơ tuyến tính
40
2.2.4. Hệ truyền động dùng động cơ AC servo(AC servo motor)
41
2.2.5. Hệ truyền động dùng động cơ servo một chiều(DC servo motor)
42
2.2.6. Hệ truyền động Thyristor - động cơ (T- Đ)
44
2.2.7. Hệ truyền động xung điện áp động cơ điện một chiều
45
CHƢƠNG 3
PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÀN
3.1. Sơ đồ khối
54
3.1.1. Giới thiệu sơ đồ
54
3.1.2. Thiết kế mạch tạo xung điều khiển đảo chiều
57
3.2. Tổng hợp hệ thống
62
3.2.1. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống
62
3.2.2. Hàm số truyền các khâu trong sơ đồ
63
3.2.3. Tổng hợp hệ điều khiển
65
3.3. Mô phỏng hệ truyền động bàn máy EDM khi sử dụng bộ điều khiển PD
71
3.3.1. Tính toán các thông số hệ truyền động
71
3.3.2. Xây dựng sơ đồ mô phỏng hệ điều khiển bàn máy gia công tia lửa điện sử 71
dụng bộ điều khiển PD
CHƢƠNG 4
NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG BÀN MÁY GIA
CÔNG TIA LỬA ĐIỆN CNC
4.1. Tính phi tuyến của bộ điều khiển vị trí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
74
4.2. Ứng dụng bộ điều khiển mờ trong mạch vòng vị trí
76
4.2.1. Đặt vấn đề
76
4.2.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh mờ PD
4.2.3. Sơ đồ mô phỏng
77
4.3 Mô phỏng hệ thống
4.3.1. Mô phỏng hệ thống truyền động với tín hiệu đặt là hàm step 1(t)
83
4.3.2. Mô phỏng hệ thống truyền động với tín hiệu đặt là hàm hình sin
85
4.3.3. Nhận xét, so sánh kết quả mô phỏng
Kết luận và kiến nghị
86
82
83
88
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
NC
Numberical Control
CNC
Computer Numberical Control
CAD
Computer Aided Design
CAM
Computer Aided Manufacturing
AC
Altemating Current
DC
Direct Current
EDM
Electrocdischarge machining
MCU
Machine Control Unit
CPU
DAC
PM
Central processing Unit
Digital Analog Convert
Permanent Motor
VR
Variable – Reluctance steper motor
PWM
Pulse Width Modulation
PID
Proportional Intergal Derivative
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỞ ĐẦU
Sự phát triển của khoa học công nghệ đã đem đến những tăng trưởng bền
vững cho các nước công nghiệp, đặc biệt nhờ giá trị gia tăng của “ chất xám’’
được áp dụng vào các sản phẩm công nghệ cao. Các sản phẩm này có mặt trong
hầu hết các ngành kinh tế quốc dân như sinh học, y học, hàng không vũ trụ, công
nghiệp… Nước ta đang trong quá trình CNH – HĐH và hội nhập kinh tế quốc tế
nên các sản phẩm này phải chịu áp lực cạnh tranh rất lớn với các sản phẩm của các
nước công nghiệp phát triển với đặc điểm mẫu mã đẹp, chất lượng tốt, giá thành
hạ. Ngày nay trong sản xuất và đời sống xuất hiện ngày càng nhiều các sản phẩm
hoặc chi tiết có hình dáng phức tạp hoặc được làm từ các vật liệu cứng rất khó gia
công cắt gọt. Thực tế đó đòi hỏi phải phát triển các phương pháp công nghệ mới,
trong đó có gia công tia lửa điện. Phương pháp này còn gọi là gia công EDM (
Electrical Discharge Machining ). Máy gia công tia lửa điện là một máy gia công
mới xuất hiện nhiều ở nước ta, tuy nhiên việc đào tạo về công nghệ này chưa được
quan tâm ở các trường Đại học kỹ thuật và các Viện nghiên cứu. Trong việc tự
động hoá các dây chuyền sản xuất, điều chỉnh tự động truyền động điện giữ vai trò
vị trí rất quan trọng đặc biệt là đòi hỏi các máy sản xuất phải lớn, tính năng làm
việc cao. Trong máy gia công tia lửa điện CNC phần công nghệ và hệ truyền động
cần được nghiên cứu, khảo sát và hoàn thiện dần, một phần là để phục vụ công tác
nghiên cứu, một phần là để ứng dụng vào trong sản xuất. Vì vậy việc nghiên cứu
hệ truyền động bàn máy gia công tia lửa điện CNC là rất cần thiết.
Trong các nhà máy xí nghiệp công nghiệp ở nước ta hiện nay máy công cụ
điều khiển số CNC ngày càng được sử dụng rộng rãi
. Việc phát huy hiệu quả sử
dụng, bảo dưỡng vận hành máy là vấ n đề đặc biệt quan tâm của chúng ta . Muốn
phát huy được hiệu quả tối đa khả năng thiết bị cũng như việc cải tiến nó cho phù
hợp với điều kiện môi trường và con người Việt Nam đòi hỏi phải có sự hiểu biết
sâu sắc về má y công cụ CNC trong đó có máy gia công tia lửa điện CNC .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Việc “ Nghiên cứu, nâng cao chất lƣợng truyền động bàn máy gia
công tia lửa điện CNC” có một ý nghĩ a rất lớn trong ngành tự động hóa
. Đó
chính là nội dung đề tài luận văn tốt nghiệp cao học của tôi.
Luận văn này được chia thành 4 chương sau:
Chương 1 - Tổng quan về máy gia công tia lửa điện CNC.
Chương 2 - Phân tích và chọn phương án truyền động bàn.
Chương 3 - Phân tích và tổng hợp hệ truyền động bàn.
Chương 4 - Nâng cao chất lượng hệ thống truyền động bàn máy gia
công tia lửa điện CNC.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS .TS Võ Quang Lạp đã hướng
dẫn tận tì nh, chỉ bảo cặn kẽ để tôi hoàn thành luận văn này . Xin gửi lời cảm ơn tới
các th ầy các cô Khoa sau đại học , Khoa điện và Khoa điện tử viễn thông Trường
ĐHKT Công nghiệp Thái Nguyên.
Thái nguyên Ngày 30 tháng 07 năm 2010
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Mai
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
data error !!! can't not
read....
