Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp cơ sở do Đại học Đà Nẵng quản lý: Nghiên cứu chế tạo mô hình bàn máy CNC điều khiển vị trí bằng động cơ thủy lực

Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu lý thuyết, khảo sát đáp ứng vị trí của bàn máy CNC truyền động bằng động cơ thủy lực, chế tạo mô hình bàn máy CNC truyền động và điều khiển bằng thủy lực, khảo sát đáp ứng vị trí của bàn máy trên mô hình thực nghiệm nhằm nâng cao khả năng nghiên cứu chuyên sâu cũng như góp phần nâng cao chất lượng đào tạo và nghiên cứu khoa học cho sinh viên, học viên cao học thuộc các chuyên ngành Chế tạo máy và Cơ điện tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp cơ sở do Đại học Đà Nẵng quản lý: Nghiên cứu chế tạo mô hình bàn máy CNC điều khiển vị trí bằng động cơ thủy lực 1 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BÁO CÁO TỔNG KẾT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ DO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG QUẢN LÝ DO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG QUẢN LÝ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÀN MÁY CNC ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC Mã số: Đ2013-02-55 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÀN MÁY CNC ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC Mã số: Đ2013-02-55 Xác nhận của Cơ quan chủ trì đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài: ThS. Trần Ngọc Hải Đà Nẵng, 12/ 2013 Đà Nẵng, 12/ 2013 Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên) 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Máy CNC được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật. Hiện nay, các máy trên chủ yếu là nhập ngoại. Trong những năm gần đây có nhiều đề tài nghiên cứu và dự án sản xuất máy CNC. Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ thiên về nghiên cứu ứng dụng, trên cơ sở tích hợp các phần tử mua từ nước ngoài. Mặt khác, một số máy được chế tạo hiện nay chủ yếu bàn máy truyền động và điều khiển bằng động cơ điện một chiều, động cơ điện AC servo, loại truyền động này phù hợp với những máy có công suất nhỏ và trung bình. Còn với những máy có công suất lớn và cần kết cấu gọn thì nhiều hãng nước ngoài đã ứng dụng hệ truyền động và điều khiển thủy lực. Ở Việt Nam lĩnh vực này còn mới mẻ nên việc nghiên cứu này là hết sức cần thiết. 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu lý thuyết, khảo sát đáp ứng vị trí của bàn máy CNC truyền động bằng động cơ thủy lực, chế tạo mô hình bàn máy CNC truyền động và điều khiển bằng thủy lực, khảo sát đáp ứng vị trí của bàn máy trên mô hình thực nghiệm nhằm nâng cao khả năng nghiên cứu chuyên sâu cũng như góp phần nâng cao chất lượng đào tạo và nghiên cứu khoa học cho sinh viên, học viên cao học thuộc các chuyên ngành Chế tạo máy và Cơ điện tử. 3. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI 3.1. Ngoài nước 2 Các công ty sản xuất máy CNC trên thế giới. Tuy nhiên, không có tài liệu nào được công bố về nghiên cứu động lực học của bàn máy CNC truyền động và điều khiển hệ thủy lực. 3.2. Trong nước Hiện nay, nhiều đề tài nghiên cứu và dự án sản xuất máy CNC như ở trường Đại học Bách khoa Hà Nội, trường Đại học Bách khoa Tp HCM, viện máy công cụ (IM),..nhưng bàn máy truyền động và điều khiển bằng động cơ điện một chiều, động cơ điện AC servo mà chưa ứng dụng động cơ thủy lực. Các đề tài liên quan được công bố: - Đề tài: “Nghiên cứu điều khiển quá trình động lực học cụm truyền động môtơ thủy lực - vít me bi tạo chuyển động tịnh tiến”, đề tài cấp Bộ của chủ nhiệm PGS.TS Trần Xuân Tùy, năm 2001; - Bài báo: “Mô hình toán của hệ điều khiển tự động của môtơ thủy lực khi sử dụng Proprotional - valve”, của tác giả PGS.TS Trần Xuân Tùy. Tập san Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, năm 1998; - Bài báo: “Mô hình điều khiển tốc độ môtơ thủy lực khi sử dụng van Servo”, của tác giả PGS.TS Trần Xuân Tùy. Tuyển tập các công trình khoa hoc, Hội nghị khoa học toàn quốc về Cơ kỹ thuật, năm 2001; - Bài báo: “Nghiên cứu động lực học của cụm bàn dao máy CNC truyền động bằng thủy lực, khi tính đến khối lượng của dầu và rôto của môtơ thủy lực”, của nhóm tác giả Trần Xuân Tùy, Trần Ngọc Hải. Tuyển tập báo cáo khoa học tại hội nghị toàn quốc lần thứ 4 về Cơ điện tử, 2008. 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1. Đối tượng nghiên cứu 3 Cụm bàn máy CNC điều khiển bằng động cơ thủy lực 4.2. Phạm vi nghiên cứu Xây dựng mô hình nghiên cứu; Thiết lập mô hình tính toán mô tả hệ; Lập chương trình tính toán và các kết quả của chương trình mô phỏng; nghiên cứu trên mô hình thực nghiệm. 5. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1. Cách tiếp cận Lý thuyết và thực nghiệm 5.2. Phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng các phương pháp mô hình hoá, sử dụng lý thuyết điều khiển tự động và phương pháp số để giải bài toán động lực học 4 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1.1. Khả năng ứng dụng của hệ điều khiển tự động thủy lực Tự động hóa quá trình sản xuất và tự động hóa quá trình công nghệ là yêu cầu bức thiết của quá trình chuyển tiếp từ cách mạng khoa hoc - kỹ thuật sang cách mạng khoa học - công nghệ từ nửa cuối thế kỷ 20 và tự động hóa công nghệ cao của thế kỷ 21. Để công nghiệp hóa và hiện đại hóa nền kinh tế Việt Nam trong tương lai tới thì trình độ công nghệ của sản xuất phải được đánh giá bằng chỉ tiêu công nghệ tiên tiến và tự động hóa. Chỉ tiêu công nghệ tiên tiến và tự động hóa được thể hiện qua các dây chuyền sản xuất tự trên máy vi tính; khảo sát trên mô hình thực nghiệm và so sánh. động như dây chuyền chế biến thực phẩm, các máy tự động gia công 6. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU sản phẩm nhựa, máy công cụ điều khiển theo chương trình số,... - Nghiên cứu lý thuyết về điều khiển tự động thủy lực; - Xây dựng mô hình bàn máy CNC truyền động bằng động cơ thủy lực; Góp phần vào quá trình đó, kỹ thuật truyền động và điều khiển hệ thủy lực đã phát triển mạnh ở các nước công nghiệp. Kỹ thuật này được ứng dụng để truyền động cho những cơ cấu có công suất lớn, - Khảo sát đáp ứng vị trí của bàn máy trên máy vi tính; thực hiện điều khiển logic cho các thiết bị hoặc dây chuyền thiết bị tự - Lắp ráp mô hình thực nghiệm bàn máy CNC truyền động và điều động, đặc biệt nhờ khả năng truyền động được vô cấp mà nó được khiển bằng thủy lực; ứng dụng để điều khiển vô cấp tốc độ, tải trọng và vị trí của cơ cấu - Sử dụng ngôn ngữ C và phần mềm Visual Basic để thiết kế giao chấp hành. Hiện nay, hệ thủy lực được sử dụng để điều khiển các diện, kết nối mô hình thực nghiêm với máy vi tính và khảo sát các thiết bị như máy ép điều khiển số, rôbot công nghiệp, máy CNC hoặc đáp ứng vị trí của bàn máy CNC trên mô hình thực nghiệm. trong các dây chuyền sản xuất tự động. Ở Việt Nam, kỹ thuật điều khiển tự ...