B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - Ngụ Minh Nht Nghiờn cu phng phỏp ch to v ng dng c cu dch chuyn nh thit b o lng chớnh xỏc Chuyờn ngnh : Ch to mỏy LUN VN THC S Ch to mỏy NGI HNG DN KHOA HC : PGS.TS Nguyn Th Ngc Lõn H ni, 2011 éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s Lời nói đầu Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ Nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật đợc ứng dụng vào thực tiễn đem lại nhng lợi ích to lớn, tạo nhng bớc ngoặt cho công nghiệp Trong công nghiệp, ngành khí ngành có vai trò vô quan trọng đóng góp cho kinh tế giới phát triển nh vũ bão Ngày nay, khí truyền thống đợc thay hệ thống máy móoc xác linh hoạt Việt Nam, máy có độ xác ứng dụng vào sản xuất nhà máy hạn chế Với mong muốn góp phần đại hoá công nghiệp nớc nhà, Tôi thực đề tài: Thiết kế, chế tạo, ứng dụng cấu dịch chuyển nhỏ, thiết bị Sản phẩm làm ứng dụng cho ngành gia công chi tiết nhỏ, xác nh ngành điện tử, khoan bo mạch cách nhanh chóng xác Sản phẩm đợc tạo nhờ kết hợp nghiên cứu lý thuyết ứng dụng thực tế sở sản xuất Để thực đề tài Tôi từ Cơ khí - Điện tử -Tin học, tính chất chuyên ngành đào tạo Cơ khí điện tử Thực tế máy Router đợc chế tạo thành công thiết kế đợc mạch, xây dựng phần mềm điều khiển Để đạt đợc kết thời gian làm luận văn tốt nghiệp, Tôi nghiên cứu giải vấn đề sau: - Tìm hiểu số cấu dịch chuyển nhỏ thiết bị đochính xác - Xuất phát từ cấu dịch chuyển nhỏ thiết bị đo Panme, thiết kế chế tạo cấu dịch chuyển nhỏ có kết hợp với điện điều khiển - Nghiên cứu phần mềm thiết kế, mô phỏng, ngôn ngữ lập trình Visual Basic, kết nối trực tiếp lên máy tính để điều khiển Do sản phẩm đầu tay, nên tránh khỏi thiếu sót NgnhCh to mỏy1 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s hạn chế Rất mong nhận đợc đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn để máy Router đợc hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Nguyễn Thị Ngọc Lân tận tình hớng dẫn giúp đỡ Tôi hoàn thành tốt đề tài Tôi gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Viện Cơ khí, nh Viện sau đại học giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho Tôi hoàn thành đợc đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm2011 NgnhCh to mỏy2 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s PHN M U 1.1 t Hin sn xut ca cỏc doanh nghip Vit Nam ph thuc rt nhiu vo mỏy múc v cụng ngh cỏc nc dn n giỏ thnh sn phm cao gii quyt khỳc mc trờn, Trong khúa hc thc s 2009 -2011 Tụi ó nhn ti khoa hc thit k ch to ng dng lng dch chuyn nh v ỏp dng lng dch chuyn nh ú vo cỏc thit b tớch hp vic dch chuyn cỏc tớn hiu xung s, thnh cỏc dch chuyn c khớ chớnh xỏc theo cỏc tớn hiu xung s Nh vy thc hin ti ny tụi ó thit k ch to mt c cu m bo lng dch chuyn nh Trong sn xut c khớ chớnh xỏc ũi hi n v o khụng ch mm m cũn o nhng chi tit cú kớch thc rt nh t 0.5 n 0.01, vi cỏc kớch thc ny ngi ta ó ch to c cỏc thit b o nh thc cp, panme cú chớnh xỏc 0.01 Chỳng ta nhn thy hin cỏc thit b o luụn i trc v thc hin c cụng vic o cũn chớnh xỏc hn rt nhiu v cụng ngh nano hin ang c cỏc nc tin tin trờn th gii thc hin Vit Nam hin cng cú cỏc cụng ty liờn doanh nc ngoi thc hin cụng ngh nano nhng nú ch cú mt vi ngnh, cũn cỏc ngnh sn xut khỏc ang sn xut bng cụng ngh truyn thng Vy thỡ chớnh xỏc t c gia cụng 0.05 cng l khú, gii quyt vic ny Tụi thc hin ti nghiờn cu thit k ch to c cu dch chuyn nh ỏp ng c chớnh xỏc 0.05 0.001 Nh vy t c cỏc ch s chớnh xỏc ny ũi hi ch to mỏy phi ht sc chớnh xỏc 1.2 Mc ớch nghiờn cu ca ti phm vi ng dng Mc ớch nghiờn cu ca ti nhm khng nh c trỡnh thit k ch to c khớ ca chỳng ta v lng dch chuyn nh ỏp ng c nhu cu phỏt trin ca xó hi Hin cỏc c cu lng dch chuyn nh cú th c ng dng vo rt nhiu cỏc lnh vc sn xut: Trong ngnh in t, gia cụng m ngh gia cụng NgnhCh to mỏy3 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s c khớ v lnh vc qung cỏo Qua nhu cu thc t hin ca sn xut Vit Nam ũi hi sn phm t chớnh xỏc cao ú tụi ó thit k ch to c cu lng dch chuyn nh ỏp dng cho cỏc thit b chớnh xỏc 1.3 Nhng lun im c bn ca lun - Tìm hiểu số cấu dịch chuyển nhỏ thiết bị đo xác - Xuất phát t cấu dịch chuyển nhỏ thiết bị đo Panme, thiết kế chế tạo cấu dịch chuyển nhỏ có kết hợp với điện điều khiển - Thit k ch to c cu dch chuyn nh nm khong 0.5 - 0.001mm - ỏnh giỏ c nng lc thit k ch to cỏc thit b cú chớnh xỏc cao 1.4 Phng phỏp nghiờn cu T thc tin sn xut chỳng ta thy kim tra v ỏnh giỏ c mt sn phm c khớ v chớnh xỏc trc tiờn ta phi cú thit b o cú chớnh xỏc cao hn hn mt cp chớnh xỏc, vy gia cụng c cỏc chi tit cú chớnh xỏc cng cao thỡ vic mỏy múoc thit b ch to phi rt chớnh xỏc v t c chớnh xỏc nh dng c o hin thc cp, panme v cũ cao hn cú th o c 0.05 0.002mm l rt khú lm c vic ú ch cú cỏch ta thit k ch to c c cu dch chuyn nh trờn c s ca cu to, nguyờn lý panme vy ta i tỡm hiu nghiờn cu cỏc c cu dch chuyn nh NgnhCh to mỏy4 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s CHNG TNG QUAN LNG DCH CHUYN NH 1.1 C cu dch chuyn nh Chỳng ta ó bit c cu dch chuyn nh l c cu cú vai trũ rt quan trng cỏc thit b c khớ Nú l c cu m chỳng ta ó s dng ch to cỏc b phn dch chuyn chớnh xỏc ca thit b o cng nh cỏc thit b vi tinh chnh khỏc cỏc mỏy gia cụng chớnh xỏc Cỏc c cu dch chuyn nh c s dng bao gm: - C cu cam hng kớnh - C cu cam mt u - C cu vớt c - C cu bỏnh rng kt hp ũn by - C cu ci sai - C cu ũn bn l - Tinh th phỏp in - Gión n nhit 1.2 - C cu cam hng kớnh: Nuyờn tc lm vic ca c cu: B mt u dch chuyn c tỡ vo b mt cam, cam quay quanh tõm, b mt u chuyn ng tỡ lờn mt cam v tnh tin lờn xung theo biờn dng mt cam Do biờn dng cam l liờn tc nờn c cu ny to dch chuyn rt nh c micromet to dch chuyn nh cho u dch chuyn thỡ cam quay gúc nh iu ny ph thuc vo biờn dng ca cam - u im nh gn d ch to - Nhc im: d trt im iu chnh khúa iu chnh t vi kộm, vi c NgnhCh to mỏy5 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s cu ny ta ch dch chuyn c lng dch chuyn l 0.1 mm nờn khụng linh hot quỏ trỡnh iu chnh Nu biờn dng cam dch chuyn c lng 1micromet gúc quay ca cam l = 90 = 0.90 õy l gúc nh rt khú ( 0.1100 ) thc hin chớnh xỏc Nờn c cu ny ta khụng chn 1.3 - C cu cam mt u Nguyờn lý ca c cu cam mt u l trờn mt cam cú hỡnh nờm vi gúc nờm nh c di chuyn mt sng trt thụng qua mt vớt c gn trc tip trờn cam theo phng ngang vi bc nh ú ta vớt thỡ cam tin khớ vớt tin mt gúc thỡ cam tin mt lng 1micromet = - 1.360 = 3.60 100 u im: Lng dch chuyn nh cú th t mc t vi mong mun mt cỏch d dng nh thay i gúc nghiờng cng nh t s truyn ca trc vớt v bỏnh vớt, hn na dựng cam mt u rt n nh, cú kh nng t hóm tt - Nhc im: Cng ging c cu cam hng tõm c cu cam mt u cú khong dch chuyn nh v ch lm vic mt na hnh trỡnh Thụng thng mun tng t s truyn ta phi tng thờm cp truyn iu ny lm cho c cu cng knh phc khụng phự hp 1.4 - C cu ren bc nh: Nguyờn lý lm vic ca ren v c l: Quay mt vũng trc vớt thỡ c tin c mt lng chớnh l bc ca ren Vy bc ren cng nh thỡ lng dch ca c cng nh - u im: hiu sut cao, bn cao dựng iu chnh chớnh xỏc h thng ca dng c, cú chớnh xỏc dn ng cao kt cu ờm, hnh trỡnh ln cú tớnh t hóm cao, c cu ny c dựng rng rói NgnhCh to mỏy6 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni - Lun vón thc s Nhc im: Ren cú khe h dn n cú sai s khụng th ch to c bc ren nh n micromet Mun dch chuyn c lng micromet thỡ phi ch to cỏc c cu vch lm cú th iu chnh c lng dch chuyn rt nh ú Cũn rt nhiu cỏc c cu khỏc cú cỏc u nhc im khỏc c ỏp dng vo tng v trớ nhm khai thỏc cỏc tớnh nng u im ca cỏc c cu ny Nhng vi ni dung nghiờn cu ca Tụi l i sõu tỡm hiu v thit k c cu dch chuyn nh bng vớt me c bt ngun t nguyờn lý cu to ca dng c o Panme NgnhCh to mỏy7 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s CHNG TNH TON THIT K REN VT 2.1 C s nghiờn cu Trờn c s nghiờn cu tng quan trờn v cỏc c cu dch chuyn nh ú cú c cu dch chuyn nh bng vớt me v c l mt nhng c cu c ng dng nhiu, cú nhiu u im, cỏc nhc im ta cú th hn ch c Trc tiờn ta bt u nghiờn cu khai thỏc cụng ngh ch to dng c thc panme : Panme l mt dng c o ng kớnh : o ngoi , o l Vi cỏc s o gii hn khỏc nhau: Panme 0-25; 25 - 50; 50 75; Cú chớnh xỏc tựy nh thit k cú loi chớnh xỏc 0.01 hoc cú loi chớnh xỏc 0.001 Nguyờn lý ca Panme nh sau: Trờn thõn thc di ng ngi ta gia cụng mt loi ren cú bc ren nh cú S = 0.5 vi bc ren ny chỳng ta thy ta quay mt vũng ca ca trc ren thỡ trc tin c mt lng l 0.5 Nhng cú th o c lng dch nh hn 0.5 thỡ ta phi chia chu vi ng trũn ca thõn thc lm nhiu phn c th thc Panme cú chớnh xỏc 0.01 thỡ chia chu vi ng trũn lm 50 phn bng v nh vy ta o trờn thõn thc s c c cỏc phn thp phõn trờn bng cỏch quan sỏt vch no ca vch chia trựng vi ng chun thỡ vch ú cú giỏ tr thp phõn NgnhCh to mỏy8 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s khai thỏc c cỏc tớnh nng ca nguyờn lý Panme ny ta cn khc phc c cỏc nhc im ca c cu vớt me c - Cú r ca c v vớt me hn ch c r ca ren c v vớt c cu panme ngi ta dựng c n hi iu chnh khe h ca ren to lờn chuyn ng cú chớnh xỏc cao, hn ch sai s ly tin - Khi ta mun cú lng dch chuyn nh thỡ bc ren ca vớt phi nh cho nờn ta khú ch to c cỏc chi tit cú bc ren nh nh vy - Vũng trũn chia cỏc phn c cỏc phn thp phõn nh cho nờn khụng chia c vũng trũn ú thnh cỏc phn nh hn nu mun chia vũng trũn ú thnh nhiu phn hn thỡ ta phi s dng mt vũng chia cú kớch thc ln hn, chia c nhiu phn hn m bo chớnh xỏc nhng nú li cho ta mt kớch thc tng i cng knh Cụng thc tớnh lng dch chuyn ca thõn thc l: S = 0.5mm NgnhCh to mỏy9 Ngụ Minh Nht éi hc Bỏch khoa H ni Lun vón thc s Cỏch tin hnh: Khi kin tra cho trc quay ng thi quan sỏt ụng h *Chỳ ý : - Vỡ ta kim tra khụng vuụng gúc gia mt 1,2,3 vi mt K theo yờu cu k thut: khụng vuụng gúc gia ng tõm v mt u