Đồ án Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị chuyên dùng gia công hốc kềm cắt da (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị chuyên dùng gia công hốc kềm cắt da (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CHUYÊN DÙNG GIA CÔNG HỐC KỀM CẮT DA GVHD: KS. DƯƠNG BÌNH NAM SVTH: NGUYỄN VIẾT HẢI MSSV: 11143043 SVTH: NGUYỄN HUỲNH HỮU HẬU MSSV: 11143050 SVTH: VŨ XUÂN VIỆT MSSV: 11143196 S K L 0 0 4 2 3 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP, HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CHUYÊN DÙNG GIA CÔNG HỐC KỀM CẮT DA” Giảng viên hƣớng dẫn: KS. DƢƠNG BÌNH NAM Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VIẾT HẢI 11143043 NGUYỄN HUỲNH HỮU HẬU 11143050 VŨ XUÂN VIỆT 11143196 Lớp: 111431B Khóa: 2011-1015 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
3. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị chuyên dùng gia công hốc kềm cắt da” Giảng viên hƣớng dẫn: KS. DƢƠNG BÌNH NAM Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VIẾT HẢI 11143043 NGUYỄN HUỲNH HỮU HẬU 11143050 VŨ XUÂN VIỆT 11143196 Lớp: 111431B Khóa: 2011-1015 - Số điện thoại liên lạc: 01675130875 - Email: huuhau93@gmail.com - Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện. Chúng tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc.Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 1 năm 2016 Ký tên Page iii
4. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp .TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ chế tạo máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: Dƣơng Bình Nam Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hải MSSV: 11143043 Nguyễn Huỳnh Hữu Hậu MSSV: 11143050 Vũ Xuân Việt MSSV: 11143196 1. Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị chuyên dùng gia công hốc kềm cắt da 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kềm cắt da - Q = 3s/sp 3. Nội dung chính của đồ án: - Nghiên cứu kềm cắt da (sản phẩm kềm Nghĩa) - Nghiên cứu bản vẽ chi tiết - Nghiên cứu vị trí kích thƣớc chi tiết gia công - Nghiên cứu các phƣơng án gia công - Chọn phƣơng án tối ƣu - Tính toán thông số thiết kế - Thiết kế máy, cơ khí, điện điều khiển thủy lực khí nén 4. Ngày giao đồ án: 5. Ngày nộp đồ án: TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Page iv
5. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện luận văn “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị chuyên dùng gia công hốc kềm cắt da ”.Tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ của quý thầy, cô, gia đình và bạn bè. Vậy nay tôi: Xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến thầy Ks. Dƣơng Bình Nam đã hết lòng giúp đỡ và hƣớng dẫn tận tình cho chúng tôi những kiến thức thực tế quan trọng và dẫn hƣớng cho quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình. Đồng thời đã cung cấp cho tôi những tài liệu rất cần thiết liên quan đến đề tài. Thầy đã dành nhiều thời gian quí báu của mình để hƣớng dẫn chúng tôi. Tôi cũng không quên cám ơn đến quý thầy cô trong Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức nền tảng và cơ bản trong thời gian qua để chúng tôi có những kiến thức quan trọng, vững chắc cho những lập luận của mình trong đồ án tốt nghiệp này. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 1 năm 2016 Sinh viên Page v
6. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Đồ án Tốt nghiệp là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy để chế tạo đƣợc một cái máy nhằm bảo đảm đƣợc các yêu cầu về kỹ thuật và tính kinh tế trong sản xuất, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại, với thời gian và phƣơng pháp gia công tối ƣu Muốn đạt đƣợc tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế đƣợc một quy trình công nghệ gia công hợp lý. Trong quá trình thực hiện Đồ án ngƣời sinh viên phải nắm vững các kiến thức về các phƣơng pháp tạo phôi, các phƣơng pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lƣờng và biết cách lựa chọn ra phƣơng pháp tối ƣu, hợp lý nhất. Một quy trình công nghệ hợp lý là áp dụng đƣợc những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nƣớc, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhƣng chi tiết vẫn đảm bảo đƣợc kích thƣớc và dung sai đúng với yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng đƣợc nhu cầu của xã hội. Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hƣớng dẫn. Tuy nhiên, trong quá trình hiện đồ án do trình độ và năng lực còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng nhƣ chọn các số liệu. Chúng em rất mong thầy cô góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức của mình đƣợc hoàn thiện hơn. Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Dƣơng Bình Nam, thầy là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn chúng em trong quá trình thực hiện đồ án này. Nhờ sự hƣớng dẫn tận tình của thầy mà chúng em tự nhận ra đƣợc những yếu kém, những hạn chế của bản thân không chỉ về kiến thức chuyên môn mà cả về thực tế cuộc sống. Mặc dù đồ án Tốt nghiệp do sinh viên tự làm nhƣng theo chúng em nó mang đậm hình bóng ngƣời thầy. Sinh viên thực hiện Nguyễn Viết Hải Nguyễn Huỳnh Hữu Hậu Vũ Xuân Việt Page vi
7. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong xã hội văn minh, hiện đại, nhu cầu làm đẹp ngày càng cao, trong mỗi hộ gia đình ít nhiều đều có một chiếc kềm cắt da. Nhƣng quy trình gia công để cho ra một chiếc kềm vẫn còn một số nguyên công phải gia công bằng tay khiến cho chất lƣợng của sản phẩm không đồng nhất, đòi hỏi tay nghề của ngƣời thợ, sinh nhiều phế phẩm, Nƣớc ta hiện nay đang trong quá trình phát triển, nhu cầu về tự động hoá trong hệ thống điều khiển là rất cần thiết. Mức độ tự động hoá ở nƣớc ta vẫn ở trình độ thấp chƣa phát huy hết thế mạnh của nó. Chính vì lẽ đó mà các sản phẩm làm ra đạt chất lƣợng kém và năng suất thấp, nhìn chung trình độ tự động còn phụ thuộc nhiều vào sức ngƣời, chƣa thấy đƣợc kết quả mà nó đem lại. Đồng thời chúng ta cũng tìm hiểu nó một cách đúng đắn. Do đó, ở phần này ta sẽ biết đƣợc cách hoạt động, cách điều khiển, cách hoạt động một cách khái quát mà cụ thể là hệ thống gia công tự động kềm cắt da. Từ những nguyên nhân trên, đòi hỏi cấp bách phải tự động hóa quy trình sản xuất hốc kềm cắt da. Page vii
8. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp MỤC LỤC Lời cam kết iii Nhiệm vụ iv Lời cảm ơn v Lời nói đầu vi Tóm tắt đồ án vii Mục lục viii Chƣơng I: Giới thiệu 1 Chƣơng II: Tổng quan 3 Chƣơng III:Giải quyết vấn đề 10 1. Nghiên cứu kềm cắt da 11 2. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết 13 3. Nghiên cứu vị trí kích thƣớc chi tiết gia công 14 4. Nghiên cứu các phƣơng án gia công 15 5. Sơ đồ gia công 17 6. Cơ cấu chấp hành 19 7. Tính toán thiết kế máy 20 8. Mạch điều khiển 27 9. Mạch PLC 28 Chƣơng IV: Cơ sở lí thuyết 29 Tài liệu tham khảo 53 Page viii
9. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình dáng chi tiét Hình 1.2 Kích thước chi tiét Hình 1.3 Bản vẽ Hình 1.4 Vị trí gia công Hình 1.5 Phương án 1 Hình 1.6 Phương án 2 Hình 1.7 Sơ đồ gia công Hình 1.8 Sơ đồ cơ cấu chấp hành Hình 1.9 Giản đò trạng thái Hình 1.10 Bản vẽ Hình 1.11 Tính thể tích Hình 1.12 Phương trình môment Hình 1.13 Đồ gá Hình 1.14 Bộ phận gia công Hình 1.15 Khung máy Hình 1.16 Mạch khí nén Hình 1.17 Mạch PLC Hình 2.1a Cấu trúc hệ thống điều khiển bằng khí nén Hình 2.1b Hệ thống điện – khí nén Hình.2.2 Mô tả các đại lượng áp suất Hình.2.3 Lực Hình.2.4 Các phần tử cơ bản của một khối nguồn khí nén Hình.2.3 Lực Hình.2.5 Hoạt động của xilanh đơn Hình.2.6 xilanh kiểu pittong và kí hiệu Page ix
10. GVHD: Dương Bình Nam Đồ Án Tốt Nghiệp Hình.2.7 Xilanh tác dụng kép Hình.2.8 Xilanh kép không có đệm giảm chấn Hình.2.9 Xilanh kép có đệm giảm chấn điều chỉnh được Hình.2.10 Xilanh đồng bộ Hình.2.11 Xilanh quay Hình.2.12 Truyền động quay Hình.2.13 Động cơ khí nén kiểu cánh quạt Hình.2.14 Mô tả bộ van và khí nén với mạch khí nén ứng dụng Hình.2.15 PLC S7-200 của hãng Siemens Hình.2.16 PLC S7-300 của Siemens Hình.2.17 PLC S7-400 của Siemens Hình.2.18 PLC loại alpha Hình.2.19 PLC loại FX0S Hình.2.20 PLC loại FX0N Hình.2.21 PLC loại FX1N Hình.2.22 PLC loại FX2N Hình.2.23 PLC Q series của hãng Mitsubishi Hình.2.24 PLC họ T100MD-1616 Hình.2.25 Micro PLC họ DL05 của hãng Koyo Hình.2.26 PLC loại ZEN-10C của Omron Hình.2.27 Lực PLC S5-100U của Siemens Hình.2.28 PLC loại CJ1M của Ormon Hình.2.29 Các thành phần cơ bản của một PLC Hình.2.30 Hoạt động của PLC Page x
11. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Sản xuất là một trong những phân hệ chính của doanh nghiệp sản xuất và cung cấp dịch vụ, thu hút 70 – 80% lực lƣợng lao động của doanh nghiệp. Sản xuất trực tiếp tạo ra hàng hoá và dịch vụ cung cấp cho thị trƣờng, là nguồn gốc tạo ra giá trị gia tang cho doanh nghiệp, tạo ra sự tang trƣởng cho nền kinh tế quốc dân và thúc đẩy xã hội phát triển. Nƣớc ta hiện nay đang trong quá trình phát triển, nhu cầu về tự động hoá trong hệ thống điều khiển là rất cần thiết. Mức độ tự động hoá ở nƣớc ta vẫn ở trình độ thấp chƣa phát huy hết thế mạnh của nó. Chính vì lẽ đó mà các sản phẩm làm ra đạt chất lƣợng kém và năng suất thấp, nhìn chung trình độ tự động còn phụ thuộc nhiều vào sức ngƣời, chƣa thấy đƣợc kết quả mà nó đem lại. Đồng thời chúng ta cũng tìm hiểu nó một cách đúng đắn. Do đó, ở phần này ta sẽ biết đƣợc cách hoạt động, cách điều khiển, cách hoạt động một cách khái quát mà cụ thể là hệ thống gia công tự động kềm cắt da. Căn cứ vào nhu cầu thực tế đó, tôi quyết định thực hiện đề tài: “Thiết kế thiết bị tự động hóa chuyên dùng gia công hốc kềm cắt da. Với đề tài này chúng tôi hy vọng sẽ góp phần vào việc nâng cao chất lƣợng đào tạo ngày một tốt và hiệu quả hơn. 1.2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. 1.2.1 Ý nghĩa khoa học. Tạo điều kiện, tiền đề cho ngƣời nghiên cứu, phát triển các kỹ năng, vận dụng kiến thức đã học vào đời sống. Góp phần vào sự phát triển của nền công nghiệp nƣớc nhà. 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn. Nâng cao tay nghề cho sinh viên Phát triển tƣ duy, sáng tạo 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài. Thiết kế thiết bị tự động hóa chuyên dụng gia công hốc kềm nghĩa Page 1
12. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp Đƣa ra đƣợc những sản phẩm đã thi công 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu. Kềm cắt da 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu. Các tài liệu, sách, giáo trình có liên quan, tìm hiểu thực tế các máy móc gia công, các máy chuyên dụng , thủy lục khí nén, plc 1.5. Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể. 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận. Phƣơng pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt đến chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định nghĩa này cần phải có những nguyên tắc cụ thể và dựa theo đó các vấn đề đƣợc giải quyết. 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể. Để thực hiện đề tài này chúng tôi thực hiện một số phương pháp sau: Phương pháp nghiên cứu tài liệu: tham khảo các nguồn tại liệu vản bản nhƣ : sách, giáo trình, tài liệu tham khảo, các công cụ tìm kiếm từ trên internet, các tài liệu từ tiếng anh nhằm xác định phƣơng pháp để tiến hành tính toán, thiết kế. Phương pháp phân tích: sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu cần thiết thì việc phân tích chi thiết là điều cần thiết. Với mục đích là lựa chọn đƣợc những nội dung chính cần nêu ra 1.6 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp. Chƣơng I : Giới Thiệu Chƣơng II : Tổng Quan Chƣơng III :Nội dung Chƣơng IV : Cơ Sở Lý Thuyết Page 2
13. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về cơ khí trong các năm : Trƣớc khi đi tìm hiểu về vấn đề chính trong chƣơng này là khái niệm về tự động hóa và sự phát triển của nó trong giai đoạn mới, ta xem sơ lƣợc về tình hình ngành cơ khí của nƣớc nhà và sự phát triển của nó trong tƣơng lai để thấy rõ sự cần thiết phải có tự động hoá nhƣ thế nào? Việc áp dụng tự động hoá cho các nhà máy, xí nghiệp trong việc lắp ráp các chi tiết với nhau là cần thiết hay không? Có đƣợc cái nhìn chung nhƣ thế, ta mới nắm vững, hiểu rõ và phát huy hết tác dụng của nó và áp dụng một cách linh hoạt và phù hợp với nền sản xuất nƣớc nhà, từng bƣớc cải tiến kỹ thuật, nâng cao chất lƣợng sản phẩm. Tình hình ngành cơ khí Việt Nam và triển vọng trong tƣơng lai: 2.1.1. Những nét cơ bản về sự hình thành: Bắt đầu từ năm 1956 có định hƣớng ở miền Bắc: - Nhà máy cơ khí trung, qui mô Hà Nội: Chế tạo máy công cụ. - Nhà máy cơ khí Cẩm Phả: Phục vụ khu mỏ Hòn Gai. - Nhà máy cơ khí xe lửa Gia Lâm. Nhà máy ô tô Trần Hƣng Đạo, Hoà Bình, Diesel Sông Công. -Phục vụ giao thông vận tải và sức kéo cho nông lâm nghiệp. -Các nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, Phà Rừng. -Một loạt các nhà máy qui mô 500tr/năm sản phẩm cơ khí phục vụ công nghiệp địa phƣơng và chiến đấu tại chỗ. -Một loạt các nhà máy cơ khí quốc phòng và ngành. Những đặc điểm: Qui mô nhỏ, và nhà máy có qui mô vừa, phục vụ nhu cầu bức thiết trƣớc mắt trong nƣớc. Sản xuất sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật không cao Công nghệ và tổ chức khép kín từ tạo phôi đến lắp ráp thành phẩm. Công nghệ và thiết bị lạc hậu, hơn 30 năm nay ít đƣợc đổi mới. -Nhân lực: Thợ bậc cao, từ bậc 6 trở lên: khoảng 7 ngàn nhƣng tuổi bình quân trên 40, có hạn chế. Đáng kể có 10 ngàn từ kỹ sƣ trở lên: Nhƣng chƣa phát huy tốt tiềm năng. Tổng tài sản cố định toàn ngành khoảng 300 triệu USD là hết sức nhỏ bé. -Hiện trạng ngành cơ khí thành phố Hồ Chí Minh: Đặc điểm chung: Page 3
14. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp Tiếp nhận từ một ngành cơ khí non yếu chỉ làm dịch vụ sửa chữa và sản xuất một số phụ tùng đơn giản – Từ sau năm 1975 chƣa có một nhà máy cơ khí nào đƣợc đầu tƣ thiết bị – công nghệ đồng bộ với một hƣớng sản xuất rõ rệt ban đầu – Vốn đầu tƣ thấp, thiết bị đầu tƣ lẻ tẻ nhƣng lại cố tạo ra một khả năng khép kín công nghệ nên lại càng non yếu về năng lực sản xuất về trình độ công nghệ. – Một vài năm gần đây một số xí nghiệp đã cố đổi mới công nghệ- thiết bị nhƣng rất chật vật trên nền cũ của mình – Năng lực sản xuất – Máy động lực và phụ tùng nông ngƣ nghiệp – Phụ tùng đơn giản cho làm đất – Thiết bị chế biến nông lâm sản, thực vật – Lắp ráp ô tô xe máy – Đóng xà lang và tàu nhỏ ven biển – Thiết bị điện: động cơ, máy biến thế – Cơ khí tiêu dùng: xe đạp, quạt điện, phụ tùng x e gắn máy – Giá trị tổng sản lƣợng 1996, là 200 tỷ đồng Năng suất lao động trung bình 40triệu /ngƣời /năm Qui mô và nhân lực: – Nhỏ, chủ yếu là sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ – Tổng tài sản cố định: trên 70tỷ rất bé. – Tổng số công nhân sản xuất trên 3000. Trong đó có hơn 13000 công nhân bậc 4 trở lên. – Trên 400 cán bộ kỹ thuật có trình độ kỹ sƣ trở lên, nhƣng ít có cơ hội đƣợc đào tạo lại thƣờng xuyên theo sự phát triển của khoa học – công nghệ Về khoa học và công nghệ – Trong bối cảnh chung của cả nƣớc: lạc hậu khoảng 50năm – Đặc biệt yếu về các công nghệ vật liệu và tạo phôi – Đáng chú ý la một số xí nghiệp quốc doanh và tƣ doanh đầu tƣ nhập công nghệ thiết bị hiện đại trong khuôn mẫu. Tỷ trọng thiết bị tiên tiến chỉ khoảng 15%. – Vẫn còn thời kỳ cơ khí hoá. Tổng quát: – Mặc dù hết sức năng động, tự vƣơn lên nhƣng vẫn yếu kém về năng lực sản xuất cả về qui mô và chất lƣợng sản phẩm. – Còn khá xa trƣớc nhiệm vụ trang thiết bị lại một phần cơ bản cho các ngành kinh tế. – Còn phân tán, tự phát thiếu đồng bộ và cần có qui hoạch chiến lƣợc tập trung đầu tƣ đi vào những trọng điểm. Có cơ cấu sản phẩm định hƣớng hợp lý cho một trung tâm công nghiệp phía nam. – Tuy đội ngũ nhân lực khá và năng động nhƣng còn thiếu khả năng đào tạo tiếp cân một cách khoa học công nghệ tiên tiến. Page 4
15. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp -Thành tựu khoa học – công nghệ tiên tiến của thế giới trong lĩnh vực cơ khí: Nhu cầu về một hình thái sản xuất linh hoạt: Đặc điểm về thời đại về nhu cầu: Đa dạng về mẫu mả, chủng loại. Luôn thay đổi thị hiếu. Nhƣng “tuồi thọ” của sản phẩm ngắn, có loại chỉ xuất hiện vài tháng là mất hết thị trƣờng. Nhà sản xuất đứng trƣớc những biến động khó lƣờng. -Định hƣớng về khoa học – công nghệ: Trên cơ sở công nghệ tin học tạo ra một nền “sản xuất linh hoạt” đáp ứng sự biến động khôn lƣờng của nhu cầu và khả năng cạnh tranh nhờ đổi mới sản phẩm. Hiệu quả đặc trƣng quan trọng nhất của công nghê tin học là năng lực giúp cho những ý tƣởng của con ngƣời – dù có đa dạng và biến động cách mấy – trở thành hiện thật một cách nhanh chóng nhất, ít tốn công sức nhất. -Tự động hoá nhờ kỹ thuật – công nghệ tin học: Dùng công cụ CAD: Giúp phân tích thiết kế, tính toán và thể hiện nhanh, chính xác; lƣu trữ và thay đổi dễ dàng trong khi thiết kế các sản phẩm. Khi dùng CAD cần hiểu đúng: Y tƣờng và những vấn đề thuộc về tƣ duy linh hoạt thì do ngƣời thực hiện. Những công việc phân tích, so sánh, chọn lựa, tính toán theo một qui luật xác định do máy tính thực hiện tự động -Máy tính thực hiện nhanh việc thể hiện thành bản vẽ 2 hoặc 3 chiều. Mỗi lĩnh vực có từng loại CAD chuyên dùng thích hợp mới có sức mạnh thực thụ cho ngƣời dùng. Dùng công cụ CAM Trên cơ sơ về dữ liệu về sản phẩm đã thiết kế nhờ CAD. -Với sự quyết định cách thức và qui trình gia công của nhà công nghệ. -Tạo ra các máy tính từ máy gia công CNC tự động thực hiện một cách chính xác quá trình gia công. -Dùng công cụ CIM. Tích hợp các bộ phận của quá trình sản xuất từ CAD, CAM kiềm tra chất lƣợng CAQC, kế hoạch sản xuất Thành một hệ thống đƣợc điều chỉnh nhờ máy tính. -Định hƣớng và khả năng ứng dụng khoa học – công nghệ tiên tiến và cơ khí tại nƣớc ta: Định hƣớng về mục tiêu qui hoạch phát triển -Sở công nghiệp thành phố đã đƣa ra “Định hƣớng quy hoạch phát triển ngành công nghiệp cơ khí Thành Phố thời kỳ 1996 –2000 và 2001 “ -Nội dung cơ bản: Page 5
16. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp Làm xƣơng sống cho nền kinh tế: Sản xuất lại và trang bị lại cho mình và các ngành kinh tế. Đầu tƣ chiều sâu vào những khâu quyết định khả năng cạnh tranh của sản phẩm. Đi thẳng vào công nghệ tiên tiến một số lĩnh vực tạo ra sản phẩm có chất lƣợng cao. Chú trọng xây dựng trung tâm nghiên cứu – phát triển. Qui hoạch và tổ chức lại ngành thành 4 khối lớn. Định hƣớng các sản phẩm cơ bản. Đầu tƣ chiều sâu cho 4 nhà máy. Định hƣớng ứng dụng công nghệ tiên tiến -Ứng dụng CAD trong thiết kế cơ khí: Hiện tại chúng ta vẫn dùng phƣơng pháp cổ truyền trong thiết kế. Chƣa sử dụng sự hỗ trở của máy tính và các phần mềm thích hợp. Vì vậy tiềm năng sáng tạo của ngƣời thiết kế chƣa phát huy hết tiềm năng về vẽ, tra cứu, tính toán về thiết kế, ngay cả lúc thành phố HCM đã có nhiều nhu cầu về thiết kế nhƣ: các thiết bị chế biến nông sản, hải sản, thiết bị phục vụ làm đất thu hoạch trong nông nghiệp; các khuôn mẫu vừa đa dạng vừa luôn luôn đổi mới, các sản phẩm cơ khí dân dụng. Ngƣời Việt Nam hoàn toàn có khả năng tiếp thu và dùng các phần mềm thích hợp ở nƣớc ngoài phục vụ mục tiêu của mình. Ngƣời Việt Nam còn có khả năng tận dụng những phần mềm thích hợp của nƣớc ngoài kết hợp với phần mềm tự xây dựng để phục vụ cho thiết kế cơ khí – chẳng hạn phần mềm cơ khí BK –CAD của cán bộ khoa học cơ khí trƣờng đại học Bách Khoa TP.HCM; Me CAD của trung tâm tin học IDEA của Hà Nội. Tránh ngộ nhận cần hiểu rõ chức năng của các phần mềm CAD trên thị trƣờng để dùng khi thiết kế. Không phải CAD nào cũng dùng đƣợc cho thiết kế. -Ứng dụng CAD trong công nghệ gia công cơ khí. Hiện cần thiết cho gia công các loại khuôn phức tạp trên các máy công cụ điều khiển số NC Hiện có phần mềm CAD/CAM /CIMATRON 90 chuyên dùng, kết hợp giữa mô hình hoá, tạo bản vẽ cần gia công với việc mô hình hoá, tạo bản vẽ sản phẩm cần gia công với việc mô hình hoá quá trình gia công lập trình điều khiển máy CNC và CIMATRON-90 có thể điều khiển quá trình của công nghệ khoan, phay 2, 5 –5 toạ độ, công nghệ tiện, đột, dập theo đƣờng và công nghệ cắt bằng dây. -Chú ý đầu tƣ các công cụ thiết bị dùng trong công nghệ tạo mẫu để năng cao hiệu quả của hệ thống CAD/CAM. Đầu tƣ máy công cụ điều khiển số nhờ máy tính CNC. Page 6
17. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp -Cần phân biệt máy công cụ NC và CNC. Năng lực của 2 loại khác nhau rất nhiều. Chỉ có máy CNC mới dùng công nghệ CAD đƣợc và mới thực sự hiệu quả. -Hiện tại có một cơ sở đã dùng máy này, đáng chú ý là doanh nghiệp tƣ nhân lại đầu tƣ mạnh hơn doanh nghiệp nhà nƣớc. -Cần lựa chọn công nghệ thích hợp của máy cho mặt hàng cụ thể của cơ sở sản xuất. -Không quên đầu tƣ cho công việc tạo phôi và xử lý vật liệu, xử lý bề mặt là khâu kém hiện nay ở TP HCM -Muốn chất lƣợng sản phẩm cơ khí đƣợc năng cao, không thể thiếu sự đóng góp đồng bộ các công nghệ truyền thống nhƣ gia công các dậng bánh răng, các bề mặt có dạng có độ chính xác và độ bóng cao bằng công nghệ mài, nghiền, đánh bóng -Đào tạo nhân lực cho các công nghệ tiên tiến -Đào tạo nhân công: Đủ năng lực vận hành thiết bị tiên tiến, biết phát hiện những bất thƣờng để kịp xem xét. -Đào tạo kỹ sƣ: Hiểu nguyên lý hoạt động, chọn công nghệ thích hợp, nắm chắc các phần mềm và thiết bị Làm chủ, sử dụng các phần mềm và thiết bị để điều khiền và lập trình một cách hiệu quả. Có năng lực và công nghệ tốt để quyết định qui trình và thông số công nghệ khi sử dụng CAM. Khả năng bảo dƣỡng thiết bị hiệu quả. Khả năng đào tạo trong nƣớc. -Ngoài việc gửi tu nghiệp nƣớc ngoài, hiện nay ở trong nƣớc cũng có một số cơ sở có năng lực đào tạo: Viện máy công cụ tại Hà Nội, trƣờng đại học BK HN Trƣờng đại học BKTP_HCM khoa Cơ Khí Trung tâm Việt Đức trƣờng đại học BKTp- HCM Đang đầu tƣ trƣờng Lý Tự Trọng có thể đào tạo công nhân ,kỹ thuật viên kỹ sƣ Cần chú ý đào tạo nhân lực thực hành, dạng Kỹ Sƣ thực hành mà hiện tại chúng ta rất cần nhƣng các cơ sở đào tạo trong nƣớc lại rất yếu trong việc này. -Quan tâm hơn nửa việc đào tạo nhân lực: Page 7
18. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp Không có con ngƣời đủ năng lực thì không tiếp thu và phát huy đƣợc các công nghệ tiên tiên của thế giới dù có tiếp cận về. Đầu tƣ trang thiết bị và công nghệ hiện đại, gửi đi đào tạo đội ngũ kỹ thuật viên và giảng viên (cho các cơ sở có chức năng đào tạo) Nhà nƣớc cũng nối tiếp các doanh nghiệp cùng góp cho việc đào tạo nhân lực cho mình. Các cơ sở đào tạo trong nƣớc, trong thành phố nên liên kết để bổ sung cho nhau trong đào tạo, đồng thời hợp tác với nƣớc ngoài trên cơ sơ hai bên cùng có lợi. Đó là một hiện thực ở một số cơ sở đào tạotrong nƣớc đã làm đƣợc. Nhận xét: Nhìn chung với xu hƣớng chung của thế giới, ngành cơ khí nƣớc nhà cũng đã có sự phát triển vƣợt bậc trong việc áp dụng tự động hoá ở một số bộ phận. Xong nó chỉ mang tính chất riêng lẽ, cục bộ chƣa phát huy hết khả năng của nó và sự phát triển thiếu đồng bộ đó cũng do nhiều nguyên nhân khác gây ra. Do đó để nắm vững và áp dụng nó một cách đúng mức ta lần lƣợt đi tìm hiểu về các vần đề sau để có cái nhìn chung về nó và phát huy một cách hiệu quả nhất để đáp ứng nhu cầu xã hội ngày nay. 2.1.2. Khái niệm về tự động hoá sản xuất: Định nghĩa tự động hoá: Là dùng năng lƣợng phi sinh vật (cơ, điện, điện tử ) để thực hiện một phần hay toàn bộ quá trình công nghệ mà ít nhiều không cần sự can thiệp của con ngƣời. Tự động hoá là một quá trình liên quan tới việc áp dụng các hệ thống cơ khí, điện tử, máy tính để hoạt động, điều khiển sản xuất. Công nghệ này bao gồm: - Những công cụ máy móc tự động. - Máy móc lắp ráp tự động. - Ngƣời Máy công nghiệp. - Hệ thống vận chuyển và điều khiển vật liệu tự động. - Điều khiển có hồi tiếp và điều khiển quá trình bằng máy tính. - Hệ thống máy tính cho việc thảo kế hoạch, thu nhập dữ liệu và ra quyết định để hỗ trợ các hoạt động sản xuất. Các hình thức tự động hoá: – Tự động hoá cứng: Là một hệ thống trong đó một chuỗi các hoạt động (xử lý hay lắp ráp ) cố định trên một Page 8
19. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp cấu hình thiết bị. Các nguyên công trong dây chuyền này thƣờng đơn giản. Chính sự hợp nhất và phối hợp các nguyên công nhƣ vậy vào một thiết bị làm cho hệ thống trở nên phức tạp. Những đặc trƣng chính của tự động hoá cứng là: Đầu tƣ ban đầu cao cho những thiết bị thiết kế theo đơn đặt hàng. Năng suất máy cao. Tƣơng đối không linh hoạt trong việc thích nghi với các thay đổi sản phẩm. – Tự động hoá lập trình: Thiết bị sản xuất đƣợc thiết kế với khả năng có thể thay đổi trình tự các nguyên công để thích ứng với những cấu hình sản phẩm khác nhau. Chuỗi các hoạt động có thể điều khiển bởi một chƣơng trình, tức là một tập lệnh đƣợc mã hoá để hệ thống có thể đọc và diễn dịch chúng. Những chƣơng trình mới có thể đƣợc chuẩn bị và nhập vào thiết bị để tạo ra sản phẩm mới. Một vài đặc trƣng của tự động hoá lập trình là: Đầu tƣ cao cho những thiết bị có mục đích tổng quát Năng suất tƣơng đối thấp so với tự động hoá cứng. Sự linh hoạt khi có sự thay đổi trong cấu hình sản phẩm. Thích hợp nhất là cho sản xuất hàng loạt. Tự động hoá linh hoạt là sự mở rộng của tự động hoá lập trình đƣợc. Khái niệm của tự động hoá linh hoạt đã đƣợc phát triển trong khoảng 25 đến 30 năm vừa qua. Và những nguyên lý vẫn còn đang phát triển. 2.2 Nhu cầu của đề tài Có khả năng làm viêc nhóm,thảo luận để đƣa ra các giải pháp giải quyết vấn đề tối ƣu nhất Sản xuất ra sản phẩm có thể bán đƣợc Nang cao tay nghề cũng nhƣ tƣ duy của sinh viên Hiểu đƣợc một số quy trình gia công Page 9
20. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG III: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ NHIỆM VỤ: Thiết kế thiết bị tự động hóa chuyên dùng gia công hóc kềm cắt da (hốc kềm Nghĩa). Nội dung gồm 7 phần: - Phần 1 nghiên cứu kềm cắt da (sản phầm kềm Nghĩa) . - Phần 2 nghiên cứu bản vẽ chi tiết. - Phần 3 nghiên cứu vị trí kích thƣớc chi tiết gia công. - Phần 4 nghiên cứu các phƣơng án gia công. - Phần 5 chọn phƣơng án tối ƣu (phân tích ƣu nhƣợc điểm). - Phần 6 tính toán, thiết kế máy. - Phần 7 thiết kế mạch điện điều khiển. Page 10
21. GVHD: KS.DƯƠNG BÌNH NAM Đồ án tốt nghiệp I. Nghiên cứu kềm cắt da: 1.Hình dáng chi tiết: Hình 1.1 2.Kích thƣớc chi tiết Hình 1.2 2.1 Công dụng: Kềm cắt da. 2.2 Vật Liệu: - Inox 420 : Thép không gỉ – Lớp 420 (UNS S42000) - Đặc tính : Page 11