TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Thiết kế mô máy cắt biên dạng ống tự động điều khiển CNC…… Tác giả luận văn:.…Phan Huy Lê…………………Khóa: 2009-2010……………… Người hướng dẫn: ……PGS.TS.Tăng Huy………………………………………… Nội dung tóm tắt: a) Lý chọn đề tài Hiện việc chế tạo giàn khoan dầu khí hệ thống dẫn dầu, khí nhà máy lọc dầu công trình quan trọng, khối lượng lớn công nghiệp Việt Nam Trong công trình đó, việc chế tạo kết cấu lớn từ phôi thép ống chiếm chủ yếu Việc cắt ống yêu cầu xác đảm bảo khe hở hợp lý cho trình hàn lắp hệ thống ống sau, đặc biệt nút giao nhiều ống với Từ nhu cầu đề tài: thiết kế mô máy cắt biên dạng ống tự động điều khiển CNC xây dựng nhằm thực công đoạn cắt ống cách tự động, xác nhanh b) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích đề tài thiết kế máy cắt biên dạng ống tự động điều khiển CNC, phục vụ công trình xây dựng hệ thống giàn khoan dầu khí hệ thống dẫn dầu, khí Các hệ thống thường xây dựng phương pháp cắt, hàn ghép phôi ống tròn với Trong nút giao hệ giàn, đầu ống thường có biên dạng ống phức tạp, cần cắt xác để đảm bảo khe hở hàn hợp lý Do vậy, đối tượng đề tài nghiên cứu thiết kế thiết bị cắt ống di động, bám ống có đường kính khác nhau, phạm vi đường kính từ 200mm đến 1000m Máy sử dụng nguồn cắt plasma oxy-axetilen để cắt loại ống kim loại chủ yếu thép Máy điều khiển tự động bám theo quỹ đạo giao ống trụ với với mô hình máy gồm bậc tự gồm: bậc thứ chuyển động quay tròn quanh bề mặt ống, bậc thứ chuyển động dọc đường sinh ống Máy cố định mặt ống hệ thống cáp quấn quanh thân ống c) Tóm tắt cô đọng nội dung đóng góp tác giả Chương 1: tổng quan Chương 2: lý thuyết biên dạng ống phân tích kết cấu có Trong chương này, lý thuyết biên dạng ống nghiên cứu toán tổng quát là: hai ống trụ - đường kính d1, d2 chéo góc phi không gian khoảng cách trục l- giao Từ phương trình giao tuyến xây dựng để phát triển phần mềm điều khiển máy tính sau ứng dụng để điều khiển trục chuyển động máy Chương 3: thiết kế kết cấu khí cho toàn máy Từ việc phân tích kết cấu máy cắt di động có sẵn thị trường, kết cấu khí máy thiết kế cho gọn nhất, tổng khối lượng máy không 20kg Máy cắt đường kính ống từ 200mm đến 1000mm hành trình tính theo đường sinh ống 400mm Máy sử dụng kết cấu xác, nhỏ gọn : vitme bi, hộp giảm tốc bánh sóng Chương 4: thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế tổng thể phần cứng, mạch điều khiển cho hệ thống điều khiển CNC cho máy Động servo điều khiển phần mềm máy tính thông qua hệ thống card điều khiển chuyển động Advantech driver động hãng misubishi Chương 5: Mô máy ngôn ngữ C++ thư viện openGL Mô hoạt động máy giao diện C++ openGL, từ phát triển thêm để xây dựng phần mềm điều khiển máy máy tính d) Phương pháp nghiên cứu Bài toán xuất phát từ nhu cầu thực tế Từ nhu cầu đó, ý tưởng thiết kế máy hình thành dựa loại máy có Máy nghiên cứu để hoàn thiện thiết kế khí Đồng thời kết hợp kiến thức tự động hóa, lập trình để xây dựng hệ thống điều khiển cho máy e) Kết luận Qua thời gian thực luận văn, tác giả thực nội dung sau: Phương trình tính toán quỹ đạo cắt Tự động hóa, điều khiển CNC máy dẫn đến độ xác cao Sử dụng kết cấu khí nhỏ gọn thiết kế: bánh sóng Kết hợp C++ thư viện opengl để mô trình hoạt động cấu máy Máy cắt cần hoàn thiện việc thiết kế, mô chế tạo, nhanh chóng ứng dụng Qua trình thực tác giả nhận thấy yếu tố cần phát triển thêm: Thêm bậc tự để thay đổi góc đầu cắt với mép hàn sử dụng trường hợp có sử dụng vát mép cắt Mở rộng trường hợp cho phương trình quỹ đạo giao mặt phẳng với ống tròn, đường cong nhập từ chương trình CAD Lập quy trình chế tạo cho chi tiết, lắp ráp thành sản phẩm thật CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi là: Phan Huy Lê Nơi công tác: Bm Hàn & CNKL – Viện Cơ Khí – Trường Đại học BKHN Tên đề tài: Thiết kế mô máy cắt biên dạng ống tự dộng điều khiển CNC Chuyên ngành: công nghệ chế tạo máy Tôi xin cam đoan nội dung trình bày luận văn công trình nghiên cứu khoa học hướng dẫn PGS.TS.Tăng Huy Số liệu, kết tính toán hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày 27 tháng 07 năm 2011 Tác giả: Phan Huy Lê DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRANG Hình I.1 Hệ thống giàn khoan tự nâng .8  Hình I.2 Tổ hợp chân giàn khoan .9  Hình I.3 Mô hình chân giàn khoan .1  Hình I.4 Hiện trường xây dựng hệ thống giàn khoan .10  Hình I.5 Công tác chuẩn bị hàn ống 1  Hình I.7: Nhà máy lọc dầu 11  Hình I.6 Các biên dạng ống 1  Hình I.8: Hệ thống ống dẫn 1  Hình I.9: quy trình cắt biên dạng ống thủ công 13  Hình I.10 Cắt biên dạng ống thủ công 1  Hình I.11: Máy CNC cỡ lớn .1  Hình I.12: Máy cắt Beveler .1  Hình I.13: Máy cắt dụng cụ có lưỡi 1  Hình I.14: Máy cắt hãng Koike 1  Hình II.1 Hệ tọa độ ống giao 1  Hình II.2: Giao tuyến mặt trụ 1  Hình II.3: Kết cấu máy cắt hãng Koike .1  Hình II.4: Máy auto Picle-S 25  Hình III.1: Sơ đồ nguyên lý cắt Plasma 27  Hình III.2: Nguồn cắt plasma D12000 .1  Hình III.3: Đồ thị vận tốc cắt so với chiều dày cắt 30  Hình III.4: Đồ thị tốc độ cắt để đạt chất lượng mép cắt cao 30  Hình III.5: Thông số chế độ cắt thép lửa oxy+axetylen 34  Hình III.6: Sơ đồ vận tốc cắt 35  Hình III.7: Tổng thể kết cấu khí máy 1  Hình III.8: Sơ đồ lực tác dụng lên máy 1  Hình III.9: Thông số đai .1  Hình III.10: kết cấu hộp giảm tốc bánh sóng 43  Hình III.12Kết kiểm nghiệm trục 45  Hình III.11: Kết cấu trục bánh chủ động 1  Hình III.13: Sơ đồ bố trí ổ lăn 1  Hình III.14: Kết cấu thân 1  Hình III.15: Sơ đồ đặt lực lên thân .1  Hình III.16: Kết 48  Hình III.17: vitme KS05 Hiwin 51  Hình IV.1: Sơ đồ khối tổng thể hệ thống điều khiển 53  Hình IV.2: Sơ đồ khối card điều khiển trục PCI-1240U .58  Hình IV.3: Các tín hiệu điều khiển PCI-1240U 59  Hình IV.4: Modun ghép nối ADAM-3952 .60  Hình IV.5: Ghép nối tín hiệu điều khiển card điều khiển PCI-1240U điều khiển động ASD-B .67  Hình IV.6:Ghép nối tín hiệu điều khiển card điều khiển PCI-1240U điều khiển động ASD-A 68  Hình V.1: Cơ chế hoạt động OpenGl .73  Hình V.2: Các đối tượng đồ họa 75  Hình V.3: Mô hình 78  Hình V.4: Chi tiết ống 79  Hình V.5: sơ đồ khối mô .83  Hình V.6: Giao diện chương trình mô 85  Hình V.7: Phần hình mô 85  Hình V.8: Bảng điều khiển mô 1  MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .6 CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Nhu cầu thực tế cắt ống theo biên dạng 1.2 Các phương pháp cắt biên dạng ống 13 CHƯƠNG II LÝ THUYẾT VỀ BIÊN DẠNG ỐNG VÀ PHÂN TÍCH CHỌN GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 17 2.1 Giải phương trình giao tuyến hai hình trụ 17 2.2 Phân tính chọn giải pháp thiết kế khí 24 CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 27 3.1 Lựa chọn hệ thống cắt 27 3.1.1 Nguyên lý cắt plasma: 27 3.1.2 Hệ thống cắt plasma OTC Daihen D12000 29 3.1.3 Hệ Thống cắt khí oxy+ axetylen [6] 32 3.2 Tính toán, lựa chọn kết cấu khí 35 3.2.1 Tính toán động học .35 3.2.2 Tính toán, lựa chọn truyền 36 3.2.3 Thiết kế hệ thống khí thực chuyển động dọc ống .1 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 51_Toc303930648 4.1 Yêu cầu hệ thống điều khiển chuyển động 51 4.2 Cấu trúc hệ thống .53 4.2.1.1 Máy tính 54 4.2.1.2 Card điều khiển chuyển động trục[11] 55 4.2.1.3 Modun ghép nối .59 4.2.1.4 Bàn phím điều khiển 60 4.2.1.5 Hệ truyền động xoay chiều servo 60 4.2.1.6 Đặc điểm thông số kỹ thuật biến tần ASD-A .61 4.2.1.7 Thông số kỹ thuật ASD-A series 63 4.2.1.8 Thông số kỹ thuật ASD-B series .65 4.2.2 Ghép nối máy tính PC card PCI-1240U 66 4.2.3 Ghép nối ADAM-3952 ASDA-A .66 4.2.4 Ghép nối bảng điều khiển cầm tay (handheld control panel) điều khiển PCI-1240U 69 4.2.5 Thiết kế giao diện phần mềm điều khiển .70 4.2.6 Xây dựng thuật toán điều khiển .70 CHƯƠNG V MÔ PHỎNG .72 5.1 Giới thiệu Visual C++ thư viện MFC, OPENGL 72 5.2 Mô hình hóa cấu máy dạng đơn giản .77 5.2.1 5.3 Xây dựng mô hình 77 Mã nguồn chương trình: 81 5.3.1 Khai báo biến 81 5.3.2 Xây dựng phương trình mô 82 5.3.3 Giao diện mô .85 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, việc chế tạo giàn khoan dầu khí phủ giao cho nhà thầu nước chủ động thực Các kết cấu giàn khoan chủ yếu chế tạo từ thép ống tròn phương pháp cắt, hàn Việc cắt phôi thép yêu cầu phải đảm bảo biên dạng xác để ghép nối lại đảm bảo khe hở hàn hợp lý, đặc biệt nút giao nhiều ống yêu cầu lại cao Máy cắt biên dạng ống tự động điều khiển CNC cho phép thực thao tác cắt nhanh xác; cần nhập đường kính ống cần cắt, góc giao ống, máy tự động tính toán quỹ đạo điều khiển đầu cắt bám theo quỹ đạo cắt Hiện nước chưa có công ty sản xuất máy Trong công ty nước sản xuất cung cấp máy với giá thành cao Mục tiêu đề tài nghiên cứu, thiết kế máy cắt biên dạng ống tự động điều khiển CNC, tiến tới chế tạo thành công thiết bị phục vụ cho chế tạo giàn khoan đường ống dẫn dầu nhằm mục đích: • Thay nhập khẩu, giảm giá thành đầu tư, tạo cho doanh nghiệp Việt nam chủ động sản xuất • Ứng dụng vào thực tế sản xuất chế tạo dàn khoan dầu khí, tăng suất, chất lượng công việc cắt, hàn nối chân giàn khoan đường ống dẫn dầu, khí • Giảm kích thước khối lượng máy cắt, dễ dàng vận chuyển đến công trường Tác giả: Phan Huy Lê CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Nhu cầu thực tế cắt ống theo biên dạng a Dự án chế tạo giàn khoan tự nâng 90m nước Các loại giàn khoan tự nâng độ sâu 60m nước trở lên; giàn khoan nửa nửa chìm, tàu khoan phục vụ thăm dò, khai thác dầu khí nằm danh mục sản phẩm khí trọng điểm giai đoạn từ năm 2009 đến 2015 (theo định thủ tướng phủ số 10/2009.QĐ-TTg ngày 16/01/2009 Đây dự án đóng giàn tự nâng Việt Nam Dự án có tổng vốn đầu tư 180 triệu USD, Công ty Cổ phần Chế tạo giàn khoan Dầu khí (PV Shipyard) làm tổng thầu “Giàn khoan tự nâng 90 mét nước” tổ hợp giàn khoan tự nâng, di động, có quy mô lớn biển, sản phẩm khí chế tạo ứng dụng công nghệ cao lần tổ chức sản xuất Việt Nam Việc tự đóng giàn khoan tạo chủ động cho Tập đoàn Dầu khí Việt Nam triển khai kế hoạch tìm kiếm, thăm dò dầu khí, giảm giá thuê dịch vụ từ nhà thầu nước Dự án không mang ý nghĩa đồng hành với mục tiêu phát triển công nghiệp có hàm lượng công nghệ, khoa học kỹ thuật cao phức tạp Việt Nam mà đánh dấu lớn mạnh trưởng thành đội ngũ cán có chuyên môn cao nước ta nói chung PV Shipyard nói riêng Dự án Chế tạo giàn khoan tự nâng dự án khí trọng điểm quốc gia, dự án có công trình nghiên cứu khoa học công nghệ kèm theo hỗ trợ Đây cũng dự án khoa học công nghệ khí có tổng vốn lớn Việt Nam Theo kế hoạch, tháng 8/2011 giàn khoan tự nâng Việt Nam thức hạ thủy tiếp tục hoàn chỉnh đển tháng 5/2012 thức bàn giao cho Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam đưa vào sử dụng Hình I.1 Hệ thống giàn khoan tự nâng Trong đó, việc tổ hợp chân giàn coi công đoạn khó khăn với yêu cầu độ xác tuyệt đối chỉnh lắp đặt Theo kế hoạch, thời gian thi công dự án 32 tháng (dự kiến bàn giao vào đầu quý II/2010) với tổng khối lượng thi công chế tạo khoảng 11.000 Việc thực thành công công đoạn điều kiện quan trọng giúp Giàn khoan tự nâng 90m nước triển khai theo tiến độ đặt Vì nên việc tự động hóa giai đoạn thiết kế chế tạo cần thiết để đẩy nhanh tiến độ công trình, vừa đảm bảo chất lượng đỡ tốn công sức lao động Bộ vertex xem đỉnh tam giác (có lặp)) GL_TRIANGLE_FAN Vẽ hình quạt.( Vertex đỉnh chung kết hợp cặp đỉnh tạo tam giác) Dưới số hàm thể đối tượng Hình V.2: Các đối tượng đồ họa Ngoài có số đối tượng chiều như: Hình cầu, hình trụ, hình hộp vv từ ta xây dựng đối tượng chiều phức tạp hơn, chí tự định nghĩa hay thiết kế phần mềm hỗ trợ thiết kế chiều AutoCAD, SolidWorks, 3D Max.Các lệnh để thực trình vẽ điểm môi trường 2D OpenGL sau: glBegin(GL_POINTS); glVertex2f(0.0f,0.0f); glVertex2f(1.0f,0.0f); glVertex2f(0.0f,1.0f); glEnd(); 75 Hình 1.4: Quá trình vẽ Vertex 2D OpenGL Các lệnh để vẽ điểm để tạo thành hình ngũ giác môi trường 2D sau: glBegin(GL_POLYGON); glVertex2f(0.0f,0.0f); glVertex2f(3.0f,0.0f); glVertex2f(4.0f,3.0f); glVertex2f(1.5f,6.0f); glVertex2f(-1.0f,3.0f); glEnd(); Khả quan sát đối tượng 76 Các đối tượng quan sát từ nhiều góc độ khác thông qua phép biến đổi vị trí mắt nhìn hay phép biến đổi vị trí vật phép chiếu Khả định màu sắc vật liệu đối tượng Có thể thể màu sắc đối tượng cách đa dạng đặc biệt khả thể thuộc tính vật liệu Hình 1.6: Quá trình Render màu sắc vật liệu 5.2 Mô hình hóa cấu máy dạng đơn giản 5.2.1 Xây dựng mô hình Theo thiết kế, máy có hai bậc tự do: bậc tự chuyển động quay quanh trục ống bậc tự chuyển động tịnh tiến dọc theo trục ống cần cắt, ta mô hình hóa cấu máy thành hệ thống gồm khâu: Khâu ốn khâu cố định hệ Khâu đóng vai trò khâu đế để cố định khác khâu khác Khâu 1: có chuyển động chuyển động quay quanh trục ống Khâu 2: khâu chuyển động dọc trục ống Từ vẽ thiết kế ta thiết lập mô hình máy để nhúng vào chương trình mô viết MFC- Visual C++ 6.0 có hỗ trợ thư viện Opengl 77 Tạo mô hình đơn giản solidworks để giảm kích thước file giảm thời gian xử lý Do nhúng mô hình vào chương trình mô phỏng, hệ tọa độ chương trình trùng với hệ tọa độ solidworks việc xác định hệ tọa độ khâu vị trí tương đối khâu điểm quan trọng Ta xây dựng mô hình toàn hệ thống hình vẽ dưới, sau xây dựng cấu chi tiết khâu: Khâu Khâu ống Khâu Hình V.3: Mô hình Khâu ống: đường kính : d=400mm tâm trục trùng với trục Z Tâm đáy trùng với gốc hệ tọa độ Gốc hệ tọa độ 78 Hình V.4: Chi tiết ống Từ File part khâu 1, khâu ta xây dựng file assembly với khâu 1, khâu chi tiết cố định Mở file part: khâu Trong file chọn make assembly from part Sau nhập file khâu vào môi trường assembly, kích chuột phải vào chi tiết chọn float Chọn insert> mate để gán ràng buộc vị trí chi tiết môi trường assembly Ta chọn đối tượng Origin chi tiết origin file assembly Chọn OK Tiếp theo kích chuột phải vào chi tiết, chọn fix Như hệ tọa độ file assembly trùng với hệ tọa độ chương trình mô sau Tiếp theo ta chèn file chi tiết như: động cơ, cụm kẹp đầu cắt, đầu cắt… thiết kế phần trước vào gán ràng buộc vị trí hình vẽ Chọn file> save as để lưu file assembly vừa vẽ thành file.STL Đây file để mô sau 79 Ta chọn save as type:STL( *.stl) với tên : cum22 Chọn option Chọn output as: ASCII, unit: milimeter Kích chọn: not translate STL output data to possitive space components as an assembly in a single file Chọn OK 80 save all Tương tự ta thực bước cho khâu File mô lưu với tên: cum11.stl 5.3 Mã nguồn chương trình: Chương trình viết ngôn ngữ C++ kết hợp thư viện mô động openGl thư viện MFC 5.3.1 Khai báo biến Các biến đầu vào: đường kính ống lớn: dk1 Đường kính ống nhỏ: dk2 Khoảng cách trục hai ống: lo Góc nghiêng trục hai ống: phi Biến điều khiển chuyển động: Điều khiển chuyển động khâu thứ nhất: m_theta1 Điều khiển chuyển động khâu thứ hai: Tham số chạy: m_t 81 d1 5.3.2 Xây dựng phương trình mô z z Chương trình mô cần hai phương trình mô phỏng: cho chuyển mt1 động khâu máy cắt y x phương trình quỹ đạo biên dạng ống φ l0 mt Như xét mục 2.1 Giải phương trình giao tuyến hai hình trụ,giả sử máy gá lắp bề mặt trụ T1, ta có phương trình quỹ đạo cắt sau: ) ( ⎧ 2 2 ⎪ x := cos(ϕ ) R2 cos(θ ) ± R1 − R2 sin (θ ) − 2.R2 sin(θ ).l0 − l0 sin(ϕ ) ⎪        ⎪⎨ y := R sin(θ ) + l0             ⎪ 2 2 ⎪ z := ± R1 − R2 sin (θ ) − 2.R2 sin(θ ).l0 − l0 ⎪⎩ Trong θ2 tham số thay đổi Phương trình chuyển động khâu 1: ⎛ R sin(θ ) + l R12 − R2 sin (θ ) − 2.R2 sin(θ ).l0 − l0 ⎪⎧ 2 ⎜ θ ar ctg , = ± ⎨ ⎜ R1 R1 ⎝ ⎩⎪ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ Trong đó, θ1 biến chuyển động khâu thứ Phương trình chuyển động khâu 2: d1 = x = ( R2 cos(θ ) ± R12 − R2 sin (θ ) − 2.R2 sin(θ ).l0 − l0 sin(ϕ ) cos(ϕ ) Trong chương trình, ta gán biến θ2 biến m_t Toàn hệ thống có cấu trúc tổng quan sơ đồ sau: 82 ) khởi tạo mô hình Thay đổi giá trị tham số m_t, cập nhật thông số dk1, dk2, l, phi Tính toán giá trị: px, py, pz, m_theta1, d1 Dịch chuyển khâu 1, theo biến m_theta1, d1, tạo biên dạng quỹ đạo cắt theo phương trình x,y,z kết thúc Hình V.5: sơ đồ khối mô Sau xây dựng mô hình solidworks chuyển sang file đuôi *.STL,ta nhập mô hình vào chương trình mô sau (code file:leDoc.cpp): m_de.setModel("Model File/ong3.STL"); m_Khau1.setModel("Model File/cum11.STL"); m_Khau2.setModel("Model File/cum22.STL"); m_Khau1.setMaterial(storageMaterial[4]); m_Khau2.setMaterial(storageMaterial[7]); //Quy dao m_Orbitan.setSize(400); m_Orbitan.setColor(CColor(1, 1, 0)); m_Orbitan.setSizePoint(3); Tính toán giá trị: px,py,pz, m_theta1, d1 void CleDoc::Calculate()// file leDoc.cpp { py = 105*sqrt(4sin(m_theta2*0.017444)*sin(m_theta2*0.017444)); px= 105*sin(m_theta2*0.017444); pz = 215+105*cos( m_theta2*0.017444)+105*sqrt(4sin(m_theta2*0.017444)*sin(m_theta2*0.017444 )*sin(m_theta2*0.017444)); m_Orbitan.addPoint(CVector(px, py, pz)); } void CMainFrame::OnTimer(UINT nIDEvent) 83 { CleDoc *pDoc = GetDocument(); m_t+=1; pDoc->m_theta1 = 60-(atan( sin( m_t*PI/180)/2))*180/PI; pDoc->d1 = 105*cos( m_t*0.017444)+ 105*sqrt(4sin(m_t*0.017444)*sin(m_t*0.017444)); pDoc->m_theta2= m_t; pDoc->Calculate(); UpdateAllViews(); } Di chuyển vị trí khâu theo thông số m_theta1, d1 void CleDoc::DrawRobot() { glPushMatrix(); glTranslated(0,0, -20); m_de.drawObject(); glRotated(-50, 0, 0, 1); glRotated(m_theta1, 0, 0, 1); m_Khau1.drawObject(); glTranslated(180,0, -240); glTranslated(0, 0, d1 ); m_Khau2.drawObject(); glPopMatrix(); } Cập nhật quỹ đạo cắt theo thông số x, y, z void CleDoc::DrawOrbitan() { m_Orbitan.drawPoints(); } 84 5.3.3.Giao diện mô Hình V.6: Giao diện chương trình mô Giao diện mô bao gồm: Màn hình mô phỏng: thể chuyển động cấu, biên dạng cần cắt Hình V.7: Phần hình mô Phần nhập thông số: mục đích để nhập thông số đường kính hai ống, góc nghiêng khoảng cách hai trục ống 85 Phần điều khiển gồm: − Điều khiển tự động: gồm hai nút “chạy” “dừng” − Điều khiển tay: điều khiển riêng biệt chuyển động hai động cơ, động có chiều quay phải chiều quay trái Tạo window form điều khiển Giao diện điều khiển gồm phần: Điều khiển tự động: Nút chạy có code file mainfrm.cpp sau: void CMainFrame::OnTimer(UINT nIDEvent) { CleDoc *pDoc = GetDocument(); switch(nIDEvent) { Hình V.8: Bảng điều khiển mô case 0: break; case 1: m_t+=1; pDoc->m_theta1 = 60-(atan( sin( m_t*PI/180)/2))*180/PI; pDoc->d1 = 105*cos( m_t*0.017444)+ 105*sqrt(4sin(m_t*0.017444)*sin(m_t*0.017444)); pDoc->m_theta2= m_t; pDoc->Calculate(); UpdateAllViews(); break; default:break; } }Nút dừng có code file mainfrm.cpp sau: void CMainFrame::OnRun6() { CleDoc *pDoc = GetDocument(); //pDoc->Stopmotor(0xff); KillTimer(1); } Nút DC1-PHAI có code file mainfrm.cpp sau: 86 void CMainFrame::OnRun1() { CleDoc *pDoc = GetDocument(); m_t+=2; pDoc->m_theta1 = m_t; pDoc->Calculate(); UpdateAllViews(); } Nút DC1-PHAI có code file mainfrm.cpp sau: void CMainFrame::OnRun3() { CleDoc *pDoc = GetDocument(); m_t2+=2; pDoc->d1 = m_t2; if (m_t2>20) { m_t2=0; } pDoc->Calculate(); UpdateAllViews(); } 87 KẾT LUẬN Qua thời gian thực luận văn, tác giả thực nội dung sau: • Trong chương này, lý thuyết biên dạng ống nghiên cứu toán tổng quát là: hai ống trụ - đường kính d1, d2 chéo góc phi không gian khoảng cách trục l- giao Từ phương trình giao tuyến xây dựng để phát triển phần mềm điều khiển máy tính sau ứng dụng để điều khiển trục chuyển động máy • Thiết kế tổng thể phần cứng, mạch điều khiển cho hệ thống điều khiển CNC cho máy Động servo điều khiển phần mềm máy tính thông qua hệ thống card điều khiển chuyển động Advantech driver động hãng misubishi • Từ việc phân tích kết cấu máy cắt di động có sẵn thị trường, kết cấu khí máy thiết kế cho gọn nhất, tổng khối lượng máy không 20kg Máy cắt đường kính ống từ 200mm đến 1000mm hành trình tính theo đường sinh ống 400mm Máy sử dụng kết cấu xác, nhỏ gọn : vitme bi, hộp giảm tốc bánh sóng • Kết hợp C++ thư viện opengl để mô trình hoạt động cấu máy Máy cắt cần hoàn thiện việc thiết kế, mô chế tạo, nhanh chóng ứng dụng Qua trình thực tác giả nhận thấy yếu tố cần phát triển thêm: • Thêm bậc tự để thay đổi góc đầu cắt với mép hàn sử dụng trường hợp có sử dụng vát mép cắt • Mở rộng trường hợp cho phương trình quỹ đạo giao mặt phẳng với ống tròn, đường cong nhập từ chương trình CAD • Lập quy trình chế tạo cho chi tiết, lắp ráp thành sản phẩm thật 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt GS.Phạm Văn Ất (2000) C++& lập trình hướng đối tượng Hà Nội: NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Ngô Lê Thông (2007) Công nghệ hàn điện nóng chảy (tập 1,2) nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật Phạm Công Ngô (2002) Visual C++6.0 Hà Nội: NXB Thống Kê Phạm Công Ngô (2005) Lý thuyết điều khiển tự động NXB Khoa học Kỹ Thuật Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2001) Hướng dẫn thiết kế hệ dẫn động khí Nhà XB Khoa Học Kỹ Thuật PGS.TS.Nguyễn Thúc Hà, TS Bùi Văn Hạnh, Ths Võ Văn Phong (2007) Giáo trình công nghệ hàn NXB Giáo Dục Tiếng anh catalog, p (n.d.) http://www.hiwin.com/html/linear%20stages/index.html Retrieved from http://www.hiwin.com/ http://www.koike.com/Machines/Machine.aspx?MachineID=441 (2010) Retrieved from http://www.koike.com/ Neon Helium Production OpenGL Tutorial 10 OTC Daihen (2000) Owner's manual for D12000 11 advantech (2011) http://www.advantech.com/products/PCI1240U/mod_87EDAE5D12 Tài liệu từ internet khác 89 ... nhiều ống yêu cầu lại cao Máy cắt biên dạng ống tự động điều khiển CNC cho phép thực thao tác cắt nhanh xác; cần nhập đường kính ống cần cắt, góc giao ống, máy tự động tính toán quỹ đạo điều khiển. .. từ yêu cầu cắt biên dạng ống cách linh hoạt, toán cắt ống theo biên dạng đặt để đến thiết kế thiết bị cắt ống Hình I.6 Các biên dạng ống b Hệ thống đường ống dẫn dầu Hình I.7: Nhà máy lọc dầu... tự động hóa thấp - Độ xác, độ nhẵn mép cắt thấp gây khó khăn công đoạn hàn đấu ống giai đoạn sau Hình I.10 Cắt biên dạng ống thủ công b Cắt máy CNC cỡ lớn: Trên giới, máy cắt biên dạng ống tự động