Thiết kế dây chuyền tự động lắp ráp bút bi (TL034)

ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA KHOA CÔ KHÍ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑAÏI HOÏC THIEÁT KEÁ DAÂY CHUYEÀN TÖÏ ÑOÄNG LAÉP RAÙP BUÙT BI (TL 034) SVTH : VÖÔNG QUOÁC MSSV : 20001882 SVTH :PHAN ÑÌNH QUANG MSSV : 20001834 CBHD : Thaày TRAÀN ÑAÏI NGUYEÂN Thaày HUYØNH HÖÕU NGHÒ BOÄ MOÂN : CAD/CAM/CNC TP Hoà Chí Minh, 1 / 2005 MUÏC LUÏC Trang LÔØI NOÙI ÑAÀU. …………………………………………………………………………………………….………………………………… Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ TÖÏ ÑOÄNG HOAÙ , SÖÏ PHAÙT TRIEÅN CUÛA TÖÏ ÑOÄNG HOAÙ TRONG GIAI ÑOAÏN HIEÄN NAY Tình hình ngaønh cô khí Vieät Nam vaø trieån voïng trong töông lai Nhöõng neùt cô baûn Khaùi nieäm veà töï ñoäng hoaù saûn xuaát Ñònh nghóa veà töï ñoäng hoaù Caùc hình thöùc cuûa töï ñoäng hoaù Söï phaùt trieån cuûa töï ñoäng hoaù Thieát keá saûn phaåm cho laép raùp töï ñoäng Tìm hieåu veà quaù trình laép raùp saûn phaåm Nguyeân taéc öùng duïng trong thieát keá saûn phaåm Söï caàn thieát phaûi coù töï ñoäng hoaù Chöông 2: GIÔÙI THIEÄU VEÀ SÔ LÖÔÏC VEÀ CAÙC LOAÏI BUÙT BI TREÂN THÒ TRÖÔØNG VAØ COÂNG NGHEÄ LAÉP RAÙP CHUÙNG Nhu caàu söû duïng buùt bi Söï tieän lôïi cuûa buùt bi so vôùi buùt maùy Buùt maùy Buùt bi Thöïc traïng,xu höôùng laép raùp buùt bi cuûa caùc coâng ty hieän nay Heä thoáng laép raùp Laép raùp baèng tay taïi moät vò trí Daây chuyeàn laép raùp baèng tay Daây chuyeàn laép raùp töï ñoäng Saûn phaåm Giôùi thieäu saûn phaåm treân thò tröôøng Hình aûnh saûn phaåm coù theå thöïc hieän quaù trình laép raùp Qui trình chung ñeå saûn xuaát buùt bi Coâng ñoaïn laép raùp buùt bi(TL-034) Chöông 3: PHAÂN TÍCH PHÖÔNG AÙN VAØ CHOÏN PHÖÔNG AÙN TOÁI ÖU 3.1 Ñöa ra phöông aùn Phöôùng aùn thöù 1 Phöông aùn thöù 2 3.2 Keát luaän neân choïn phöông aùn 3.3 Yeâu caàu kyõ thuaät Chöông 4: THIEÁT KEÁ SÔ ÑOÀ ÑOÄNG , MOÂ TAÛ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA DAÂY CHUYEÀN 4.1 Thieát keá sô ñoà nguyeân lyù Sô ñoà khoái Sô ñoà nguyeân lyù 4.2 Thieát keá sô ñoà ñoäng 4.3 Moâ taû hoaït ñoäng cuûa daây chuyeàn Chöông 5: PHAÂN TÍCH KHAÙI QUAÙT DAÂY CHUYEÀN Caùc phöông phaùp vaän chuyeån phoâi Cô caáu caáp phoâi Caûm bieán kieåm tra Cô caáu ñieàu khieån Boä phaän coâng taùc Chöông 6: TÍNH TOAÙN, THIEÁT KEÁ CAÙC BOÄ PHAÄN TRONG DAÂY CHUYEÀN 6.1 Heä thoáng daãn ñoäng 6.1.1 Cô caáu di chuyeån 6.1.1.1 Thieát keá boä truyeàn xích töø truïc cam ñeán ñaàu cô caáu di chuyeån 6.1.1.2 Thieát keá boä truyeàn xích töø ñaàu ñeán cuoái cô caáu di chuyeån 6.2 Tính toaùn thieát keá pheãu rung ñoäng Chöông 7: TÍNH TOAÙN ,THIEÁT KEÁ CAÙC CUÏM CHI TIEÁT KHAÙC TRONG DAÂY CHUYEÀN 7.1 Cuïm caáp caùn 7.2 Cuïm caáp ruoät 7.3 Cuïm caáp taûm Cuïm vaën taûm Chöông 8: HEÄ THOÁNG ÑIEÅU KHIEÅN 8.1 Moâ taû hoaït ñoäng cuûa daây chuyeàn 8.2 Tính toaùn heä thoáng cam Chöông 9: HÖÔÙNG DAÃN VAÄN HAØNH VAØ BAÛO TRÌ DAÂY CHUYEÀN 9.1 Höôùng daãn vaän haønh 9.2 Baûo trì LÔØI MÔÛ ÑAÀU Nöôùc ta hieän nay ñang trong quaù trình phaùt trieån, nhu caàu veà töï ñoäng hoaù trong heä thoáng ñieàu khieån laø raát caàn thieát. Möùc ñoä töï ñoäng hoaù ôû nöôùc ta vaãn ôû trình ñoä thaáp chöa phaùt huy heát theá maïnh cuûa noù. Chính vì leõ ñoù maø caùc saûn phaåm laøm ra ñaït chaát löôïng keùm vaø naêng suaát thaáp, nhìn chung trình ñoä töï ñoäng coøn phuï thuoäc nhieàu vaøo söùc ngöôøi, chöa thaáy ñöôïc keát quaû maø noù ñem laïi. Ñoàng thôøi chuùng ta cuõng tìm hieåu noù moät caùch ñuùng ñaén. Do ñoù ôû phaàn naøy ta seõ bieát ñöôïc caùch hoaït ñoäng, caùch ñieàu khieån, caùch hoaït ñoäng moät caùch khaùi quaùt maø cuï theå laø daây chuyeàn laép raùp buùt bi töï ñoäng. LÔØI CAÛM ÔN Chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn caùc thaày coâ trong boä moân cheá taïo maùy, boä moân kyõ thuaät ño löôøng ñaõ taän tình daïy doã chuùng em trong thôøi gian qua, nhaèm giuùp chuùng em coù ñöôïc kieán thöùc ñeå coù theå hoaøn thaønh luaän vaên. Ñoàng thôøi chuùng em cuõng göûi lôøi caûm ôn ñeán thaày TRAÀN ÑAÏI NGUYEÂN vaø thaày HUYØNH HÖÕU NGHÒ ñaõ taän tình giuùp ñôõ chuùng em ñeå hoaøn thaønh luaän vaên naøy. Nhöng do kieán thöùc coøn haïn cheá neân trong luaän vaên naøy coù nhieàu thieáu xoùt, raát mong söï thoâng caûm cuûa caùc thaày coâ. Chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn. KEÁT LUAÄN Saûn xuaát buùt bi laø moät ngaønh coâng nghieäp ñöôïc phaùt trieån treân thôùi giôùi töø raát laâu vaø noù ngaøy caøng ñöôïc phaùt trieån maïnh meõ, bôûi nhu caàu ngaøy caøng cao vaø ña daïng. ÔÛ Vieät Nam, coâng ngheä laép raùp buùt bi töï ñoäng trong nhöõng naêm gaàn ñaây ñöôïc nhaø nöôùc chuù troïng vaø ñaàu tö raát nhieàu caøng cho thaáy ñöôïc taàm quan troïng cuûa noù. Ngaøy caøng coù nhieàu döï aùn ñang xaây döïng vaø chuaån bò xaây döïng. Chính vì theá trong töông lai gaàn Vieät Nam seõ ngaøy caøng phaùt trieån trong ngaønh saûn xuaát buùt bi, ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu thò tröôøng trong nöôùc vaø höôùng ra xuaát khaåu. Noäi dung cuûa ñeà taøi laø : THIEÁT KEÁ DAÂY CHUYEÀN LAÉP RAÙP TÖÏ ÑOÄNG BUÙT BI (TL034) NAÊNG SUAÁT 50 SAÛN PHAÅM/ PHUÙT. Bao taát caû caùc coâng ñoaïn cuûa qui trình saûn xuaát. Do ñoù, ñoøi hoûi phaûi ñaûm baûo ñöôïc nhieàu vaán ñeà trong tính hôïp lí töø coâng ñoaïn baét ñaàu ñeán vaán ñeà ñaûm baûo veä sinh moâi tröôøng. Töø ñoù, mang laïi söï hieäu quaû trong saûn xuaát vaø mang tính kinh teá cao. Phaàn noäi dung cuûa ñeà taøi taäp trung chuû yeáu vaøo vieäc ñöa ra phöông aùn thieát keá, töø ñoù löïa choïn, tính toaùn ñeå ñöa ra phöông aùn thieát keá hôïp lí nhaát, hieäu quaû nhaát. Tuy nhieân, do kieán thöùc coøn haïn cheá neân khoâng theå traùnh khoûi nhöõng sai soùt trong thieát keá cuõng nhö trong caùch trình baøy. Raát mong söï chæ baûo, höôùng daån theâm cuûa quyù thaày coâ. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Leâ Trung Thöïc, Töï ñoäng hoaù saûn xuaát, Khoa Cô Khí-Boä moân Cheá Taïo Maùy-Tröôøng ÑH Baùch Khoa TPHCM PTS. Ñaëng Vaên Nghìn, Töï ñoäng hoaù quaù trình saûn xuaát, Tröôøng ÑH Baùch Khoa TP. Hoà Chí Minh, 1991. Ñaëng Theá Huy-Nguyeãn Khaéc Thöôøng, Giaùo trình nguyeân lyù maùy, Nhaø xuaát baûn Noâng Nghieäp, Haø Noäi, 1982. PGS. Traàn Höõu Queá, Veõ kó thuaät cô khí, Nhaø xuaát baûn Giaùo Duïc, 2002. Trònh Chaát-Leâ Vaên Uyeån, Tính toaùn thieát keá Heä daãn ñoäng cô khí [1, 2], Nhaø xuaát baûn Giaùo Duïc, Haø Noäi, 2001. Nguyeãn Höõu Loäc, Cô sôû thieát keá maùy (Phaàn 1), Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP. HCM, 2001. KS Leâ Ngoïc Cöông, Höôùng daãn laép raùp ñieän daân duïng-Sô ñoà ñaáu daây, Nhaø xuaát baûn thoáng keâ 2003. CODIFOR, ngöôøi dòch TS. Phan Ñình Huaán, Kyõ thuaät khí neùn [1,2,3], Trung taâm Baûo Döôõng Coâng Nghieäp, 2000. Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ TÖÏ ÑOÄNG HOAÙ ,SÖÏ PHAÙT TRIEÅN CUÛA TÖÏ ÑOÄNG HOAÙ TRONG GIAI ÑOAÏN HIEÄN NAY Tröôùc khi ñi tìm hieåu veà vaán ñeà chính trong chöông naøy laø khaùi nieäm veà töï ñoäng hoùa vaø söï phaùt trieån cuûa noù trong giai ñoaïn môùi, ta xem sô löôïc veà tình hình ngaønh cô khí cuûa nöôùc nhaø vaø söï phaùt trieån cuûa noù trong töông lai ñeå thaáy roõ söï caàn thieát phaûi coù töï ñoäng hoaù nhö theá naøo? Vieäc aùp duïng töï ñoäng hoaù cho caùc nhaø maùy, xí nghieäp trong vieäc laép raùp caùc chi tieát vôùi nhau laø caàn thieát hay khoâng ? Coù ñöôïc caùi nhìn chung nhö theá,ta môùi naém vöõng, hieåu roõ vaø phaùt huy heát taùc duïng cuûa noù vaø aùp duïng moät caùch linh hoaït vaø phuø hôïp vôùi neàn saûn xuaát nöôùc nhaø,töøng böôùc caûi tieán kyõ thuaät, naâng cao chaát löôïng saûn phaåm. 1.1 Tình hình ngaønh cô khí Vieät Nam vaø trieån voïng trong töông lai: 1.1.1 Nhöõng neùt cô baûn veà söï hình thaønh: Baét ñaàu töø naêm 1956 coù ñònh höôùng ôû mieàn Baéc: Nhaø maùy cô khí trung, qui moâ Haø Noäi: Cheá taïo maùy coâng cuï. Nhaø maùy cô khí Caåm Phaû: Phuïc vuï khu moû Hoøn Gai. Nhaø maùy cô khí xe löûa Gia Laâm. Nhaø maùy oâ toâ Traàn Höng Ñaïo, Hoaø Bình, Diesel Soâng Coâng: Phuïc vuï giao thoâng vaän taûi vaø söùc keùo cho noâng laâm nghieäp. Caùc nhaø maùy ñoùng taøu Baïch Ñaèng, Phaø Röøng. Moät loaït caùc nhaø maùy qui moâ 500tr/naêm saûn phaåm cô khí phuïc vuï coâng nghieäp ñòa phöông vaø chieán ñaáu taïi choã. Moät loaït caùc nhaø maùy cô khí quoác phoøng vaø ngaønh. Nhöõng ñaëc ñieåm: Qui moâ nhoû, vaø nhaø maùy coù qui moâ vöøa, phuïc vuï nhu caàu böùc thieát tröôùc maét trong nöôùc. Saûn xuaát saûn phaåm coù yeâu caàu kyõ thuaät khoâng cao Coâng ngheä vaø toå chöùc kheùp kín töø taïo phoâi ñeán laép raùp thaønh phaåm. Coâng ngheä vaø thieát bò laïc haäu, hôn 30 naêm nay ít ñöôïc ñoåi môùi. Hieân nay ñang ôû trình ñoä khoa hoïc – coâng ngheä nhöõng naêm 40 cuûa theá kyõ naøy Nhaân löïc: Thôï baäc cao, töø baäc 6 trôû leân: khoaûng 7ngaøn nhöng tuoåi bình quaân treân 40, coù haïn cheá Ñaùng keå coù 10 ngaøn töø kyõ sö trôû leân: Nhöng chöa phaùt huy toát tieàm naêng. Toång taøi saûn coá ñònh toaøn ngaønh khoaûng 300 trieäu USD laø heát söùc nhoû beù. Hieän traïng ngaønh cô khí thaønh phoá Hoà Chí Minh Ñaëc ñieåm chung: Tieáp nhaän töø moät ngaønh cô khí non yeáu chæ laøm dòch vuï söûa chöõa vaø saûn xuaát moät soá phuï tuøng ñôn giaûn Töø sau naêm 1975 chöa coù moät nhaø maùy cô khí naøo ñöôïc ñaàu tö thieát bò – coâng ngheä ñoàng boä vôùi moät höôùng saûn xuaát roõ reät ban ñaàu Voán ñaàu tö thaáp, thieát bò ñaàu tö leû teû nhöng laïi coá taïo ra moät khaû naêng kheùp kín coâng ngheä neân laïi caøng non yeáu veà naêng löïc saûn xuaát veà trình ñoä coâng ngheä. Moät vaøi naêm gaàn ñaây moät soá xí nghieäp ñaõ coá ñoåi môùi coâng ngheä- thieát bò nhöng raát chaät vaät treân neàn cuõ cuûa mình Naêng löïc saûn xuaát Maùy ñoäng löïc vaø phuï tuøng noâng ngö nghieäp Phuï tuøng ñôn giaûn cho laøm ñaát Thieát bò cheá bieán noâng laâm saûn, thöïc vaät Laép raùp oâ toâ xe maùy Ñoùng xaø lang vaø taøu nhoû ven bieån Thieát bò ñieän: ñoäng cô, maùy bieán theá Cô khí tieâu duøng: xe ñaïp, quaït ñieän, phuï tuøng x e gaén maùy … Giaù trò toång saûn löôïng 1996, laø 200 tyû ñoàng Naêng suaát lao ñoäng trung bình 40trieäu /ngöôøi /naêm Qui moâ vaø nhaân löïc: Nhoû, chuû yeáu laø saûn xuaát ñôn chieác, loaït nhoû Toång taøi saûn coá ñònh: treân 70tyû raát beù. Toång soá coâng nhaân saûn xuaát treân 3000. Trong ñoù coù hôn 13000 coâng nhaân baäc 4 trôû leân. Treân 400 caùn boä kyõ thuaät coù trình ñoä kyõ sö trôû leân, nhöng ít coù cô hoäi ñöôïc ñaøo taïo laïi thöôøng xuyeân theo söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc – coâng ngheä Veà khoa hoïc vaø coâng ngheä Trong boái caûnh chung cuûa caû nöôùc: laïc haäu khoaûng 50naêm Ñaëc bieät yeáu veà caùc coâng ngheä vaät lieäu vaø taïo phoâi Ñaùng chuù yù la ømoät soá xí nghieäp quoác doanh vaø tö doanh ñaàu tö nhaäp coâng ngheä thieát bò hieän ñaïi trong khuoân maãu. Tyû troïng thieát bò tieân tieán chæ khoaûng 15%. Vaãn coøn thôøi kyø cô khí hoaù. Toång quaùt: Maëc duø heát söùc naêng ñoäng, töï vöôn leân nhöng vaãn yeáu keùm veà naêng löïc saûn xuaát caû veà qui moâ vaø chaát löôïng saûn phaåm. Coøn khaù xa tröôùc nhieäm vuï trang thieát bò laïi moät phaàn cô baûn cho caùc ngaønh kinh teá. Coøn phaân taùn, töï phaùt thieáu ñoàng boä vaø caàn coù qui hoaïch chieán löôïc taäp trung ñaàu tö ñi vaøo nhöõng troïng ñieåm. Coù cô caáu saûn phaåm ñònh höôùng hôïp lyù cho moät trung taâm coâng nghieäp phía nam. Tuy ñoäi nguõ nhaân löïc khaù vaø naêng ñoäng nhöng coøn thieáu khaû naêng ñaøo taïo tieáp caân moät caùch khoa hoïc coâng ngheä tieân tieán. Thaønh töïu khoa hoïc – coâng ngheä tieân tieán cuûa theá giôùi trong lónh vöïc cô khí: Nhu caàu veà moät hình thaùi saûn xuaát linh hoaït: Ñaëc ñieåm veà thôøi ñaïi veà nhu caàu: Ña daïng veà maãu maû, chuûng loaïi. Luoân thay ñoåi thò hieáu. “ tuoài thoï “ cuûa saûn phaåm ngaén, coù loaïi chæ xuaát hieän vaøi thaùng laø maát heát thò tröôøng. Nhaø saûn xuaát ñöùng tröôùc nhöõng bieán ñoäng khoù löôøng. Ñònh höôùng veà khoa hoïc – coâng ngheä: Treân cô sôû coâng ngheä tin hoïc taïo ra moät neàn “ saûn xuaát linh hoaït” ñaùp öùng söï bieán ñoäng khoân löôøng cuûa nhu caàu vaø khaû naêng caïnh tranh nhôø ñoåi môùi saûn phaåm. Hieäu quaû ñaëc tröng quan troïng nhaát cuûa coâng ngheâ tin hoïc laø naêng löïc giuùp cho nhöõng yù töôûng cuûa con ngöôøi – duø coù ña daïng vaø bieán ñoäng caùch maáy – trôû thaønh hieän thaät moät caùch nhanh choùng nhaát, ít toán coâng söùc nhaát Töï ñoäng hoaù nhôø kyõ thuaät – coâng ngheä tin hoïc: Duøng coâng cuï CAD: Giuùp phaân tích thieát keá, tính toaùn vaø theå hieän nhanh, chính xaùc ; löu tröõ vaø thay ñoåi deã daøng trong khi thieát keá caùc saûn phaåm. Khi duøng CAD caàn hieåu ñuùng: Yù töôøng vaø nhöõng vaán ñeà thuoäc veà tö duy linh hoaït thì do ngöôøi thöïc hieän. Nhöõng coâng vieäc phaân tích, so saùnh, choïn löïa, tính toaùn theo moät qui luaät xaùc ñònh do maùy tính thöïc hieän töï ñoäng Maùy tính thöïc hieän nhanh vieäc theå hieän thaønh baûn veõ 2 hoaëc 3 chieàu. Moãi lónh vöïc coù töøng loaïi CAD chuyeân duøng thích hôïp môùi coù söùc maïnh thöïc thuï cho ngöôøi duøng. Duøng coâng cuï CAM Treân cô sô veà döõ lieäu veà saûn phaåm ñaõ thieát keá nhôø CAD. Vôùi söï quyeát ñònh caùch thöùc vaø qui trình gia coâng cuûa nhaø coâng ngheä. Taïo ra caùc maùy tính töø maùy gia coâng CNC töï ñoäng thöïc hieän moät caùch chính xaùc quaù trình gia coâng. Duøng coâng cuï CIM. Tích hôïp caùc boä phaän cuûa quaù trình saûn xuaát töø CAD, CAM kieàm tra chaát löôïng CAQC, keá hoaïch saûn xuaát … Thaønh moät heä thoáng ñöôïc ñieàu chænh nhôø maùy tính. Ñònh höôùng vaø khaû naêng öùng duïng khoa hoïc – coâng ngheä tieân tieán vaø cô khí taïi nöôùc ta: Ñònh höôùng veà muïc tieâu qui hoaïch phaùt trieån Sôû coâng nghieäp thaønh phoá ñaõ ñöa ra “ Ñònh höôùng quy hoaïch phaùt trieån ngaønh coâng nghieäp cô khí Thaønh Phoá thôøi kyø 1996 –2000 vaø 2001 “ Noäi dung cô baûn: Laøm xöông soáng cho neàn kinh teá: Saûn xuaát laïi vaø trang bò laïi cho mình vaø caùc ngaønh kinh teá. Ñaàu tö chieàu saâu vaøo nhöõng khaâu quyeát ñònh khaû naêng caïnh tranh cuûa saûn phaåm. Ñi thaúng vaøo coâng ngheä tieân tieán moät soá lónh vöïc taïo ra saûn phaåm coù chaát löôïng cao. Chuù troïng xaây döïng trung taâm nghieân cöùu – phaùt trieån. Qui hoaïch vaø toå chöùc laïi ngaønh thaønh 4 khoái lôùn. Ñònh höôùng caùc saûn phaåm cô baûn. Ñaàu tö chieàu saâu cho 4 nhaø maùy. Ñònh höôùng öùng duïng coâng ngheä tieân tieán Öùng duïng CAD trong thieát keá cô khí Hieän taïi chuùng ta vaãn duøng phöông phaùp coå truyeàn trong thieát keá. Chöa söû duïng söï hoã trôû cuûa maùy tính vaø caùc phaàn meàm thích hôïp. Vì vaäy tieàm naêng saùng taïo cuûa ngöôøi thieát keá chöa phaùt huy heát tieàm naêng veà veõ, tra cöùu, tính toaùn veà thieát keá, ngay caû luùc thaønh phoá HCM ñaõ coù nhieàu nhu caàu veà thieát keá nhö: caùc thieát bò cheá bieán noâng saûn, haûi saûn, thieát bò phuïc vuï laøm ñaát thu hoaïch trong noâng nghieäp; caùc khuoân maãu vöøa ña daïng vöøa luoân luoân ñoåi môùi, caùc saûn phaåm cô khí daân duïng. Ngöôøi Vieät Nam hoaøn toaøn coù khaû naêng tieáp thu vaø duøng caùc phaàn meàm thích hôïp ôû nöôùc ngoaøi phuïc vuï muïc tieâu cuûa mình. Ngöôøi Vieät Nam coøn coù khaû naêng taän duïng nhöõng phaàn meàm thích hôïp cuûa nöôùc ngoaøi keát hôïp vôùi phaàn meàm töï xaây döïng ñeå phuïc vuï cho thieát keá cô khí – chaúng haïn phaàn meàm cô khí BK –CAD cuûa caùn boä khoa hoïc cô khí tröôøng ñaïi hoïc Baùch Khoa TP.HCM ; Me CAD cuûa trung taâm tin hoïc IDEA cuûa Haø Noäi. Traùnh ngoä nhaän caàn hieåu roõ chöùc naêng cuûa caùc phaàn meàm CAD treân thò tröôøng ñeå duøng khi thieát keá. Khoâng phaûi CAD naøo cuõng duøng ñöôïc cho thieát keá. Öùng duïng CAD trong coâng ngheä gia coâng cô khí. Hieän caàn thieát cho gia coâng caùc loaïi khuoân phöùc taïp treân caùc maùy coâng cuï ñieàu khieån soá NC Hieän coù phaàn meàm CAD/CAM /CIMATRON 90 chuyeân duøng, keát hôïp giöõa moâ hình hoaù, taïo baûn veõ caàn gia coâng vôùi vieäc moâ hình hoaù, taïo baûn veõ saûn phaåm caàn gia coâng vôùi vieäc moâ hình hoaù quaù trình gia coâng laäp trình ñieàu khieån maùy CNC vaø CIMATRON-90 coù theå ñieàu khieån quaù trình cuûa coâng ngheä khoan, phay 2, 5 –5 toaï ñoä, coâng ngheä tieän, ñoät, daäp theo ñöôøng vaø coâng ngheä caét baèng daây. Chuù yù ñaàu tö caùc coâng cuï thieát bò duøng trong coâng ngheä taïo maãu ñeå naêng cao hieäu quaû cuûa heä thoáng CAD/CAM. Ñaàu tö maùy coâng cuï ñieàu khieån soá nhôø maùy tính CNC. Caàn phaân bieät maùy coâng cuï NC vaø CNC. Naêng löïc cuûa 2 loaïi khaùc nhau raát nhieàu. Chæ coù maùy CNC môùi duøng coâng ngheä CAD ñöôïc vaø môùi thöïc söï hieäu quaû. Hieän taïi coù moät cô sôû ñaõ duøng maùy naøy, ñaùng chuù yù laø doanh nghieäp tö nhaân laïi ñaàu tö maïnh hôn doanh nghieäp nhaø nöôùc. Caàn löïa choïn coâng ngheä thích hôïp cuûa maùy cho maët haøng cuï theå cuûa cô sôû saûn xuaát. Khoâng queân ñaàu tö cho coâng vieäc taïo phoâi vaø xöû lyù vaät lieäu, xöû lyù beà maët laø khaâu keùm hieän nay ôû TP_HCM Muoán chaát löôïng saûn phaåm cô khí ñöôïc naêng cao, khoâng theå thieáu söï ñoùng goùp ñoàng boä caùc coâng ngheä truyeàn thoáng nhö gia coâng caùc daäng baùnh raêng, caùc beà maët coù daïng coù ñoä chính xaùc vaø ñoä boùng cao baèng coâng ngheä maøi, nghieàn, ñaùnh boùng … Ñaøo taïo nhaân löïc cho caùc coâng ngheä tieân tieán Ñaøo taïo nhaân coâng: Ñuû naêng löïc vaän haønh thieát bò tieân tieán, bieát phaùt hieän nhöõng baát thöôøng ñeå kòp xem xeùt. Ñaøo taïo kyõ sö: Hieåu nguyeân lyù hoaït ñoäng, choïn coâng ngheä thích hôïp, naém chaéc caùc phaàn meàm vaø thieát bò Laøm chuû, söû duïng caùc phaàn meàm vaø thieát bò ñeå ñieàu khieàn vaø laäp trình moät caùch hieäu quaû. Coù naêng löïc vaø coâng ngheä toát ñeå quyeát ñònh qui trình vaø thoâng soá coâng ngheä khi söû duïng CAM. Khaû naêng baûo döôõng thieát bò hieäu quaû. Khaû naêng ñaøo taïo trong nöôùc. Ngoaøi vieäc göûi tu nghieäp nöôùc ngoaøi, hieän nay ôû trong nöôùc cuõng coù moät soá cô sôû coù naêng löïc ñaøo taïo: Vieän maùy coâng cuï taïi Haø Noäi, tröôøng ñaïi hoïc BK HN Tröôøng ñaïi hoïc BKTP_HCM khoa Cô Khí Trung taâm Vieät Ñöùc tröôøng ñaïi hoïc BKTp- HCM Ñang ñaàu tö tröôøng Lyù Töï Troïng Coù theå ñaøo taïo coâng nhaân Kyõ thuaät vieân kyõ sö Caàn chuù yù ñaøo taïo nhaân löïc thöïc haønh, daïng Kyõ Sö thöïc haønh maø hieän taïi chuùng ta raát caàn nhöng caùc cô sôû ñaøo taïo trong nöôùc laïi raát yeáu trong vieäc naøy. Quan taâm hôn nöûa vieäc ñaøo taïo nhaân löïc: Khoâng coù con ngöôøi ñuû naêng löïc thì khoâng tieáp thu vaø phaùt huy ñöôïc caùc coâng ngheä tieân tieân cuûa theá giôùi duø coù tieáp caän veà. Ñaàu tö trang thieát bò vaø coâng ngheä hieän ñaïi, göûi ñi ñaøo taïo ñoäi nguõ kyõ thuaät vieân vaø giaûng vieân ( cho caùc cô sôû coù chöùc naêng ñaøo taïo ) Nhaø nöôùc cuõng noái tieáp caùc doanh nghieäp cuøng goùp cho vieäc ñaøo taïo nhaân löïc cho mình. Caùc cô sôû ñaøo taïo trong nöôùc, trong thaønh phoá neân lieân keát ñeå boå sung cho nhau trong ñaøo taïo, ñoàng thôøi hôïp taùc vôùi nöôùc ngoaøi treân cô sô hai beân cuøng coù lôïi. Ñoù laø moät hieän thöïc ôû moät soá cô sôû ñaøo taïotrong nöôùc ñaõ laøm ñöôïc. Nhaän xeùt: Nhìn chung vôùi xu höôùng chung cuûa theá giôùi, ngaønh cô khí nöôùc nhaø cuõng ñaõ coù söï phaùt trieån vöôït baäc trong vieäc aùp duïng töï ñoäng hoaù ôû moät soá boä phaän. Xong noù chæ mang tính chaát rieâng leõ, cuïc boä chöa phaùt huy heát khaû naêng cuûa noù vaø söï phaùt trieån thieáu ñoàng boä ñoù cuõng do nhieàu nguyeân nhaân khaùc gaây ra. Do ñoù ñeå naém vöõng vaø aùp duïng noù moät caùch ñuùng möùc ta laàn löôït ñi tìm hieåu veà caùc vaàn ñeà sau ñeå coù caùi nhìn chung veà noù vaø phaùt huy moät caùch hieäu quaû nhaát ñeå ñaùp öùng nhu caàu xaõ hoäi ngaøy nay. Khaùi nieäm veà töï ñoäng hoaù saûn xuaát: 1.2.1 Ñònh nghóa töï ñoäng hoaù: Laø duøng naêng löôïng phi sinh vaät ( cô, ñieän, ñieän töû …) ñeå thöïc hieän moät phaàn hay toaøn boä quaù trình coâng ngheä maø ít nhieàu khoâng caàn söï can thieäp cuûa con ngöôøi. Töï ñoäng hoaù laø moät quaù trình lieân quan tôùi vieäc aùp duïng caùc heä thoáng cô khí, ñieän töû, maùy tính ñeå hoaït ñoäng, ñieàu khieån saûn xuaát. Coâng ngheä naøy bao goàm: Nhöõng coâng cuï maùy moùc töï ñoäng. Maùy moùc laép raùp töï ñoäng. Ngöôøi Maùy coâng nghieäp. Heä thoáng vaän chuyeån vaø ñieàu khieån vaät lieäu töï ñoäng. Ñieàu khieån coù hoài tieáp vaø ñieàu khieån quaù trình baèng maùy tính. Heä thoáng maùy tính cho vieäc thaûo keá hoaïch, thu nhaäp döõ lieäu vaø ra quyeát ñònh ñeå hoã trôï caùc hoaït ñoäng saûn xuaát. 1.2.2 Caùc hình thöùc töï ñoäng hoaù Töï ñoäng hoaù cöùng: Laø moät heä thoáng trong ñoù moät chuoãi caùc hoaït ñoäng (xöû lyù hay laép raùp ) coá ñònh treân moät caáu hình thieát bò. Caùc nguyeân coâng trong daây chuyeàn naøy thöôøng ñôn giaûn. Chính söï hôïp nhaát vaø phoái hôïp caùc nguyeân coâng nhö vaäy vaøo moät thieát bò laøm cho heä thoáng trôû neân phöùc taïp. Nhöõng ñaëc tröng chính cuûa töï ñoäng hoaù cöùng laø: Ñaàu tö ban ñaàu cao cho nhöõng thieát bò thieát keá theo ñôn ñaët haøng. Naêng suaát maùy cao. Töông ñoái khoâng linh hoaït trong vieäc thích nghi vôùi caùc thay ñoåi saûn phaåm. Töï ñoäng hoaù laäp trình: Thieát bò saûn xuaát ñöôïc thieát keá vôùi khaû naêng coù theå thay ñoåi trình töï caùc nguyeân coâng ñeå thích öùng vôùi nhöõng caáu hình saûn phaåm khaùc nhau. Chuoãi caùc hoaït ñoäng coù theå ñieàu khieån bôûi moät chöông trình, töùc laø moät taäp leänh ñöôïc maõ hoaù ñeå heä thoáng coù theå ñoïc vaø dieãn dòch chuùng. Nhöõng chöông trình môùi coù theå ñöôïc chuaån bò vaø nhaäp vaøo thieát bò ñeå taïo ra saûn phaåm môùi. Moät vaøi ñaëc tröng cuûa töï ñoäng hoaù laäp trình laø: + Ñaàu tö cao cho nhöõng thieát bò coù muïc ñích toång quaùt + Naêng suaát töông ñoái thaáp so vôùi töï ñoäng hoaù cöùng. + Söï linh hoaït khi coù söï thay ñoåi trong caáu hình saûn phaåm. + Thích hôïp nhaát laø cho saûn xuaát haøng loaït. Töï ñoäng hoaù linh hoaït laø söï môû roäng cuûa töï ñoäng hoaù laäp trình ñöôïc. Khaùi nieäm cuûa töï ñoäng hoaù linh hoaït ñaõ ñöôïc phaùt trieån trong khoaûng 25 ñeán 30 naêm vöøa qua. Vaø nhöõng nguyeân lyù vaãn coøn ñang phaùt trieån. Töï ñoäng hoaù linh hoaït: Laø heä thoáng töï ñoäng hoaù coù khaû naêng saûn xuaát raát nhieàu saûn phaåm ( hay boä phaän ) khaùc nhau maø haàu nhö khoâng maát thôøi gian cho vieäc chuyeån ñoåi töø saûn phaåm naøy sang saûn phaåm khaùc. Khoâng maát thôøi gian cho saûn xuaát cho vieäc laäp trình laïi vaø thay theá caùc caøi ñaët vaät lyù ( coâng cuï ñoà gaù, maùy moùc ). Haäu quaû laø heä thoáng coù theå leân keá hoaïch keát hôïp saûn xuaát nhieàu loaïi saûn xuaát khaùc nhau thay vì theo töøng loaïi rieâng bieät. Ñaëc tröng cuûa töï ñoäng hoaù linh hoaït coù theå toùm taét nhö sau: + Ñaàu tö cao cho thieát bò. + Saûn xuaát lieân tuïc nhöõng saûn phaåm hoãn hôïp khaùc nhau. + Toác ñoä saûn xuaát trung bình. + Tính linh hoaït khi saûn phaåm thay ñoåi thieát keá. Söï phaùt trieån cuûa töï ñoäng hoaù Töï ñoäng hoaù theo tieáng Hy Laïp coù nghóa laø: “ Töï chuyeån ñoäng “ ÔÛ ñaây chuùng ta hieåu thuaät ngöõ töï ñoäng hoaù laø thöïc hieän quaù trình saûn xuaát maø trong ñoù taát caû caùc taùc ñoäng caàn thieát ñeå thöïc hieän noù, keå caû vieäc ñieàu khieån quaù trình ñöôïc tieán haønh khoâng coù söï tham gia cuûa con ngöôøi. Hieän nay töï ñoäng hoaù ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong nhieàu ngaønh kinh teá quoác daân, vì theá maø ngöôøi ta goïi theá kyõ 20 naøy laø theá kyõ cuûa töï hoaù vaø ñieàu khieån töï ñoäng. Nhöng neáu raø theo lòch söû phaùt trieån thì chuùng ta thaáy noù coù nguoàn goùc töø thôøi coå xöa. Vaøo theá kyõ thöù nhaát sau coâng nguyeân. Heron ôû Ai Caäp ñaõ laøm nhöõng maøn muùa roái vôùi nhieàu loaïi con roái töï ñoäng. Ñeán theá kyõ 17-18 nhieàu loaïi ñoà chôi töï ñoäng vaø ñoàng hoà töï ñoäng ñaõ xuaát hieän. Sau ñoù ñeán theá kyû 18 ñaàu theá kyû 19 trong giai ñoaïn caùch maïng coâng nghieäp ôû chaâu aâu töï ñoäng hoaù môùi xaâm nhaäp vaøo thöïc teá saûn xuaát. Naêm 1765 xuaát hieän boä ñieàu chænh töï ñoäng möùc nöôùc trong noài hôi cuûa Pondunoùp Naêm 784 boä ñieàu chænh toác ñoä trong noài hôi cuûa Johnoaùt ñaõ xuaát hieän. Giai ñoaïn phaùt trieån naøy cuûa töï ñoäng hoaù ñaõ ñoùng vai troø quan troïng trong khoa hoïc kyõ thuaät, thuùc ñaåy vieäc töï ñoäng hoaù quaù trình saûn xuaát trong cheá taïo maùy. Trong quaù trình lao ñoäng con ngöôøi ñaõ baét ñaàu caûi tieán coâng cuï thoâ sô thaønh nhöõng maùy ñôn giaûn chaúng haïn maùy tieän goã ñaëc tröng. Daàn daàn ngöôøi ta tieán haønh cô khí hoaù, thay löïc ñaëc tröng baèng ñoäng cô, thay tay ngöôøi caàm dao tieän baèng baøn dao chaïy theo soáng tröôït cuûa maùy. Tieáp tuïc boå sung caùc boä phaän cô khí hoaù khaùc, theâm vaø caûi tieán daàn caùc cô caáu ñieàu khieån, caøng ngaøy maùy caøng thay ñoåi vaø caøng tieán boä vaø trôû thaønh maùy baùn töï ñoäng, roài töï ñoäng. Naêm 1712 thôï cô khí ngöôøi Nga NARTOP ñaõ thieát keá maùy tieän cheùp hình ñeå tieän caùc chi tieát ñònh hình. Vieäc cheùp hình theo maãu ñöôïc tieán haønh töï ñoäng, chuyeån ñoäng doïc cuûa baøn dao laø do baùnh raêng – thanh raêng thöïc hieän. Vaø ñeán naêm 1798 Henry Nandsley ôû nöôùc Anh môùi duøng vít – Ñai oùc ñeå dòch baøn maùy. Naêm 1873 Spender ñaõ cheá taïo maùy tieän töï ñoäng coù oå caáp phoâi vaø truïc phaân phoái vôùi cam ñóa vaø cam thuøng. Ñeán naêm 1880 thì nhieàu haõng treân theá giôùi nhö: Pittler, ludwig, lowe( ñöùc ), RSA( Anh ) … Ñaõ cheá taïo maùy tieän töï ñoäng Rôvonve duøng phoâi theùp thanh. Sau ñoù xuaát hieän maùy tieän töï ñoäng tieân doïc ñònh hình. Vaøo ñaàu theá kæ 20 baét ñaàu coù maùy töï ñoäng nhieàu truïc chính, maùy töï ñoäng toå hôïp vaø ñöôøng daây töï ñoäng. Ngaøy nay nhieàu nöôùc tieân tieán treân theá giôùi ñaõ coù nhieàu ñöôøng daây töï ñoäng phaân xöôûng töï ñoäng vaø caû nhaø maùy töï ñoäng gia coâng caùc saûn phaåm haøng loaït lôùn, haøng khoái nhö voøng bi, pittong, choát aéc … Ñeå aùp duïng töï ñoäng hoaù vaøo ñieàu kieän saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø saûn xuaát ñôn chieác khi maø soá löôïng chi tieát trong loaït ít maø chuûng loaïi laïi nhieàu, ngöôøi ta ñaõ duøng maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá. Maùy naøy cho pheùp ñieàu chænh maùy nhanh khi chuyeån sang gia coâng loaït chi tieát khaùc. Böôùc phaùt trieån tieáp theo laø söï xuaát hieän cuûa trung taâm gia coâng maø ñaëc ñieåm cuûa noù laø coù oå tröõ duïng cuï ñeå thay theá theo trình töï gia coâng. Nhöõng naêm gaàn ñaây treân theá giôùi ñaëc bieät laø caùc nöôùc tö baûn coù khuynh höôùng maïnh heä thoáng saûn xuaát linh hoaït. Öu ñieåm noåi baät cuûa noù laø heä soá söû duïng thieát bò cao ( 85%), naêng suaát cao vaø tính linh hoaït raát cao. Noù ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong caùc ngaønh coâng nghieäp maùy coâng cuï, maùy oâ toâ, maùy keùo vaø coâng nghieäp haøng khoâng… Trong heä thoáng saûn xuaát linh hoaït coù theå aùp duïng töï ñoäng hoaù toaøn boä quaù trình saûn xuaát töø coâng ñoaïn thieát keá töï ñoäng chi tieát, thieát keá töï ñoäng qui trình coâng ngheä, thieát keá töï ñoäng chöông trình gia coâng, töï ñoäng ñieàu khieån quaù trình saûn xuaát, töï ñoäng kieåm tra chaát löôïng saûn phaåm …Ñaây laø hình thöùc töï ñoäng hoaù tieán boä nhaát ñöa laïi hieäu quaû kinh teá raát lôùn. Sau khi ñaõ tìm hieåu noù moät caùch kyõ löôõng keát hôïp ñeå thieát keá saûn phaåm cho raép raùp ñoù cuõng laø vaán ñeà cuõng quan troïng vì tröôùc khi thieát keá moät daây chuyeàn saûn xuaát naøo ñoù ngöôøi thieát keá phaûi naém roõ saûn phaåm vaø caùc thuoäc tính cuûa noù, öu ñieåm nhö theá naøo, keát caáu ra laøm sao ñeå vieäc töï ñoäng hoaù saûn phaåm ñöôïc deã daøng. Do ñoù ta ñi xem xeùt vaán ñeà thieát keá saûn phaåm cho raép raùp töï ñoäng. 1.4 Thieát keá saûn phaåm cho laép raùp töï ñoäng. Laép raùp laø noái hai hoaëc nhieàu boä phaän vôùi nhau ñeå taïo neân moät ñoái töôïng môùi. Ñoái töôïng môùi naøy goïi laø cuïm laép raùp, ñôn vò laép raùp hay moät teân naøo ñoù töông töï 1.4.1 Tìm hieåu veà quaù trình laép raùp saûn phaåm Moät trong nhöõng trôû ngaïi trong laép raùp töï ñoäng laø ñaõ coù nhieàu phöông phaùp laép raùp truyeàn thoáng moâ taû ôû treân ñöôïc phaùt trieån khi maø con ngöôøi laø phöông tieän duy nhaát ñeå laép raùp moät saûn phaåm. Nhieàu phöông phaùp keïp chaët cô khí thöôøng duøng trong coâng nghieäp ngaøy nay yeâu caàu phaøi coù nhöõng khaû naêng caûm nhaän vaø hoaït ñoäng nhö con ngöôøi. Ví duï, chuùng ta haõy xem xeùt vieäc söû duïng moät ñinh vít, moät voøng ñeäm vaø moät ñai oác ñeå sieát chaët hai mieáng kim loaïi treân phaàn laép raùp voû maùy. Thao taùc kieåu naøy thöôøng ñöôïc laøm baèng tay trong moät teá baøo laép raùp hoaëc daây chuyeàn laép raùp. Vieäc laép caùc phaàn töû treân vaø vieäc vaën baèng tay coù theå deã daøng thöïc hieän baèng tay, vì con ngöôøi laø moät caùi maùy cöïc kyø kheùo leùo vaø thoâng minh. Tuy nhieân neáu vieäc naøy maø töï ñoäng hoaù thì thaät khoâng ñôn giaûn chuùt naøo. Caùi khoù nhaát laø cho ñinh oác vaøo loã gheùp hai phaàn töû, maø ñoâi khi caùc loã treân moãi phaàn töû chöa chaéc ñaõ truøng nhau. Khi laép baèng tay ngöôøi laép coù theå troâng thaáy ñöôïc vaø canh laïi vò trí cho khôùp, coøn khi laép baèng maùy thì vieäc naøy khoâng theå laøm ñöôïc. Khoù khaên nöõa laø sau khi laép ñöôïc ñinh vít vaøo loã roài thì phaûi laép voøng ñeäm vaø ñai oác. Ngöôøi thôï moät tay giöõ ñinh oác, moät tay giöõ con taùn xoay nheï cho con taùn aên khôùp vôùi ñinh oác. Coøn ñoái vôùi maùy töï ñoäng thì vieäc naøy raát khoù thöïc hieän. Vieäc vaën chaët ren laø vieäc cuoái cuøng thì maùy coù theå laøm vieäc khoâng khoù khaên gì. Chính vì nhöõng khoù khaên treân khaâu laép raùp caùc moái laép ren laø khoù töï ñoäng hoaù nhaát. Khaâu naøy thöôøng phaûi duøng ñeán con ngöôøi ñeå laép sô boä tröôùc sau ñoù maùy seõ thöïc hieän vieäc keïp chaët. Giaù cao cuûa lao ñoäng chaân tay daãn ñeán phaûi vieäc tìm kieám caùc coâng ngheä thích hôïp vaø thieát keá caùc thieát bò töï ñoäng laép raùp hoaøn haûo. Sau ñaây laø nhöõng chæ daãn vaø nhöõng nguyeân taéc coù theå öùng duïng trong thieát keá saûn phaåm ñeå vieäc laép raùp töï ñoäng thöïc hieän deã daøng. 1.4.2 Nguyeân taéc öùng duïng trong thieát keá saûn phaåm Giaûm soá löôïng khaâu laép raùp: Nguyeân taéc naøy coù theå trieån khai trong quaù trình thieát keá baèng caùch keát hôïp nhieàu chöùc naêng trong cuøng moät chi tieát naøo ñoù maø tröôùc ñaây phaûi do nhieàu chi tieát gheùp laïi. Vieäc söû duïng caùc chi tieát töø chaát deõo laø moät ví duï veà nguyeân taéc naøy. Nhöõng hình daïng khaù phöùc taïp cuûa moät mieáng Plastic coù theå thay theá cho moät vaøi chi tieát kim loaïi, maëc duø vaät lieäu Plastic coù theå ñaét hôn nhöng thôøi gian tie._.