Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
LỜI NÓI ĐẦU
Trong một thế giới hội nhập có rất nhiều cơ hội và không ít thách thức đặt ra để
đất nước ta phát triển sâu rộng. Quá trình công nghiệp hóa đất nước phải đi tắt đón
đầu để hội nhập bắt kịp xu thế phát triển của thế giới. Trong đó nghành công nghiệp
cơ khí nói chung và nghành cơ khí tự động nói riêng có vai trò rất quan trọng nhằm
đưa đất nước thoát khỏi nền sản xuất lạc hậu, thủ công để tiến nền sản xuất tự động,
nâng cao năng suất và giải phóng sức lao động cho con người. Với một thế giới
đang phát triển mạnh trong nhiều lĩnh vực với nhiều thành tựu mà khoa học đạt
được thúc đẩy phát triển nền công nghiệp hiện đại hơn. Song cũng không ít thách
thức và khó khăn đặt ra. Đứng trước thực tế của nền sản xuất đang đổi mới từng
ngày đòi hỏi những kỹ sư, các cán bộ khoa học kỹ thuật phải nghiên cứu để có kiến
thức sâu rộng, tiếp thu nhanh các tiến bộ của khoa học kỹ thuật và đổi mới công
nghệ bắt nhịp cùng nền sản xuất hiện đại.
Đối với sinh viên thì việc tiếp xúc với thực tế sản xuất còn nhiều hạn chế vẫn
còn là mới mẽ và gặp nhiều bỡ ngỡ khi ra trường. Vì vậy đồ án môn học điều khiển
tự động sẽ là cơ hội tốt để sinh viên nắm bắt và vận dụng kiến thức vào thực tế đồng
thời giúp sinh viên sáng tạo, giải quyết mọi vấn đề kỹ thuật trong từng trường hợp
cụ thể. Khả năng sáng tạo phát triển tư duy về kỹ thuật sẽ được giải quyết triệt để
nhờ vào kiến thức, hiểu biết của từng sinh viên. Với đề tài “ Thiết kế hệ thống cấp
phôi và khoan tự động” không những là nhiệm vụ còn cũng cố kiến thức toàn diện
của em trước khi ra trường.
Trong quá trình hoàn thành đồ án thiết kế với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình
của thầy ‘Lưu Đức Bình”, cùng với nổ lực của các thành viên trong nhóm đã hoàn
thành đồ án này. Do kiến thức vẫn còn hạn chế và thời gian tìm hiểu có hạn nên
không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của
các thầy cô giáo để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn.
Đà nẵng Ngày12 tháng 5 năm2015
Sinh viên thực hiện
Văn Cảnh-Văn Chiến

SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
MỤC LỤC
Lời nói đầu
Phần 1. Tổng quan về khoan lỗ tự động.
1.1. Giới thiệu
1.2. Vấn đề nghiên cứu về khoan lỗ tự động.

Phần 2. Phân tích chọn phương án thiết kế hệ thống.
2.1. Giới thiệu chung.
2.2. Phân tích chọn phương án truyền động cho đầu dao.
2.2.1. Chuyển động tịnh tiến cho đầu dao bằng xilanh thủy lực ….
2.2.2. Chuyển động tịnh tiến cho đầu dao bằng xilanh thủy khí nén …
2.2.3. Chuyển động tịnh tiến cho đầu dao bằng vitme-đai ôc…
2.3. Kết luận
Phần 3. Xác định các thông số cơ bản.
3.1. Xác định các thông của máy.
3.1.1. Tính chọn phôi.
3.1.2. Tính lực cắt khi khoan.
3.1.3. Vận tốc cắt khi khoan.
3.1.4. Công suất cắt gọt.
3.2 Tính lực kẹp chặt phôi khi khoan.
3.3. Tính chon động cơ.
Phần 4 . Thiết kế sơ đồ kết cấu và sơ đồ động học máy
4.1. Sơ đồ kết cấu của máy.
4.2. Kích thước và vật liệu chế tạo các chi tiết máy.
4.3. Các phần tử khí nén và điện khí nén được sử dụng .
4.3.1. Cơ cấu chấp hành.
4.3.2. Van đảo chiều.
4.3.3. Van tiết lưu.

4.3.4. Rơle trung gian.
4.3.5. Công tắc hành trình.
Phần 5 . Thiết kế hệ thống điều khiển và mạch điều khiển.
5.1. Thiết kế mạch điều khiển bằng điện khí nén.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
5.2. Mạch điện khí nén.
5.3 .Mạch điều khiển.
5.4. Sơ đồ lắp ráp mạch điện khí nén.
Chương 6. An toàn và vận hành máy.
6.1. trước khi làm việc.
6.2. Trong khi lam việc.
6.3. Sau khi làm việc.

SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ KHOAN LỖ TỰ ĐỘNG
1.1.GIỚI THIỆU
Ngày nay, việc sử dụng các dây chuyền, hệ thống để chế tạo sản phẩm
không còn là điều mới mẻ đối với các quốc gia trên thế giới. Đối với các nước
có nền công nghiệp phát triển thì các hệ thống gia công này được đầu tư thiết
kế, trang bị đầy đủ và vô cùng hiện đại, có các kết cấu cơ khí rất chính xác,
các robot trong dây chuyền hết sức linh hoạt. Và đặc biệt, công việc điều
khiển dây chuyền rất đơn giản, dễ dàng, thuận tiện cho người sử dụng và có
thể dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển hoạt động của của dây chuyền
để chế tạo các chi tiết máy, các sản phẩm khác theo yêu cầu thực tế của thị
trường. Quy trình hoạt động của hệ thống là một chu trình liên tục khép kín,
từ nguyên công cấp phôi cho đến nguyên công đóng gói sản phẩm đưa vào
kho dữ trữ hay đưa ra thị đều được tự động hóa.
Với Việt Nam là một quốc gia có nền công nghiệp đang phát triển, đang cố

gắng học hỏi, tiếp cận, kế thừa các công nghệ cao của thế giới. Hiện tại ở
nước ta các máy gia công chính xác như NC, CNC … đang dần dần được các
công ty, các trung tâm gia công đưa vào để thay thế các máy gia công truyền
thống. Do điều kiện kinh tế, cơ sở vật chất, trình độ con người còn thấp nên
các dây chuyền sản xuất tự động công nghệ cao, các dây chuyền gia công tích
hợp CIM chưa được sử dụng rộng rãi. Vì vậy, chúng còn tương đối mới mẻ,
xa lạ với học sinh, sinh viên cũng như các trung tâm gia công, các công ty chế
tạo.
Do vậy, việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình khoan nhiều lỗ tự
động trong cùng một chu trình là cần thiết.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình



Hình 1.9. Máy khoan cần Z3050x20.
Bảng 1.2 : Các thông số kỹ thuật của máy khoan cần.
Model Z3040x12/1 Z3050x16/1 Z3080x25 Z30125x40
Đường kính lỗ
lớn nhất
Ø40 Ø50 Ø80 Ø125
Khoảng cách
từ tâm trục
chính đến trục
đứng
350÷1250 mm 350÷1600 mm 500÷2500 mm 600÷4000mm
Khoảng cách
từ mặt đầu trục
chính đến mặt
đế bàn gia

công
350÷1250 mm 320÷1220 mm 550÷2000 mm 750÷2500 mm
Hành trình trục
chính
315mm 315mm 450mm 560mm
Phạm vi
chuyển động
của trục chính
25÷2000 r/min 25÷2000 r/min 16÷1250 r/min 6,3÷800 r/min
Kích thước
bàn gia công
500x630 mm 500x630 mm 800x1000 mm 800x1250 mm
Hành trình đầu
trục
900 mm 1250 mm 2000 mm 3400 mm
Động cơ chính 3kw 4kw 7,5kw 18,5kw
Kích thước
ngoài của máy
2150x1070x26
55 mm
2150x1060x26
55 mm
3730x1400x38
25 mm
5817x2151x51
20 mm
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
1.2.VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA VIỆC KHOAN LỖ TỰ
ĐỘNG

Trong quá trình hiện đại hóa-công nghiệp hóa đất nước vấn đề tự động hóa
sản xuất là một trong những lĩnh vực hang đầu.
Sau một thời gian ngắn tìm hiểu về khoan lỗ tự động để tang năng suất, tang
độ chính xác,giảm sai số nhiều lần gá đặt và nhằm tăng tính cạnh tranh trên
thi trường.thì vịc thiết kế hệ thống khoan nhiều lỗ tự động trong một chu trình
là rất cần thiết.
Hiện nay ở các nước phát triển về tự động hóa đã sản xuất ra nhiều máy
khoan lỗ tự động khác nhau
Ví dụ: máy khoan từ tự đông AUTOMAB của BDS sản xuất tại Đức với khả
năng tự ăn phôi
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
Thông số kỹ thuật máy:
Đường kính cắt được 18~35mm
Độ sâu cắt được : 30mm
Công suất động cơ: 1080W
Điện áp : 220V 50 Hz
Hành trình trục chính: 77mm
Kích thước bán từ: 90x180x48mm
Trọng lượng : 17 kg
Đầu gắn mũi khoan từ trực tiếp
Tốc độ: 360 vòng/phút
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
+ Ưu điểm: Khi làm cần khoan với số lượng lớn và những tấm thép lớn thì
người công nhân có thể vận hành nhiều máy cùng một lúc rất tiết kiệm chi phí
cho đầu tư.
Vì thế sau thời gian đã nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống khoan tự động
chúng em quyết định khoan hai lỗ vuông góc tự động nhằm đáp ứng nhu cầu
về việc lắp ghép các chi tiết vuông góc với nhau,dẫn dầu vào hệ thống làm

việc.


SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
PHẦN 2. PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1. Giới thiệu chung.
Lưạ chọn một phương án truyền động hợp lý, phù hợp với điều kiện thực tế sẽ đáp
ứng tính công nghệ trong kết cấu đồng thời mang lại hiệu quả và năng suất cao.
Máy thiết kế phải thõa mãn được những chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật, có khả năng
ứng dụng cao.
Một phương án truyền động hợp lý cần thõa mãn các yêu cầu sau.
- Máy và chi tiết máy phải có kết cấu hợp lý.
- Tùy theo chức năng và điều kiện làm việc của từng chi tiết máy mà ta chọn vật
liệu chế tạo phù hợp, vật liệu phải dễ tìm kiếm có thể sản xuất trong nước.
- Giá thành chế tạo và lắp đặt là thấp nhất có thể mà vẫn đảm bảo được tính công
nghệ và chức năng làm việc của kết cấu máy.
- Máy thiết kế phải có kết cấu nhỏ gọn, độ tin cậy cao.
2.2. Phân tích phương án truyền động cho đầu dao.
Dựa vào chuyển động tạo hình để cắt gọt của đầu khoan ta có thể phân tích phương
án lựa chọn hợp lý. Chuyển động của mũi khoan khi cắt gọt bao gồm.
- Chuyển động chạy dao (s) là chuyển động tịnh tiến.
- chuyển động cắt gọt là chuyển động quay của mũi khoan.
2.2.1. Chuyển động tịnh tiến cho đầu khoan bằng xilanh thủy lực và chuyển
động quay của mũi khoan nhờ vào động cơ điện.
 Ưu điểm của nó:
- Truyền động với công suất cao và tải trọng lớn, cơ cấu đơn giản, hoạt động với
độ tin cậy cao.
- Dễ thực hiện tự động hóa, có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ
chọn áp suất thủy lực cao.

- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn, tự động hóa đơn giản kể cả các thiết bị
phức tạp bằng cách dùng các phần tử chuẩn hóa…
 Nhược điểm:
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
- Tổn thất đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử làm giảm hiệu suất và
phạn vi sử dụng.
- Khó giữ vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính đàn hồi của dầu, khi
mới khởi động nhiệt độ hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ
nhớt chất lỏng thay đổi.
1- Bơm dầu
2- Van tràn và van
an toàn
3- Bộ ổn tốc
4- Van đảo chiều
5/2
5- Piston thủy lực
6- Van cản
7- Bộ lọc
8- Động cơ 1
9- Động cơ 2
Hình 2.1. Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động quay.
2.2.2. Chuyển động tịnh tiến của đầu khoan bằng xilanh khí nén và chuyển
động quay của mũi khoan nhờ động cơ điện.
 Ưu điểm :
- Có nguồn khí nén không giới hạn và có thể thải ra môi trường mà không gây ô
nhiễm.
- Chi phí nhỏ để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần
lớn trong các xí nghiệp nhà máy đã có sẵn đường dẫn khí nén.
- Các thành phần vận hành trong hệ thống (cơ cấu dẫn động, van…) có cấu tạo

đơn giản, giá thành thấp.
- Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí nên có thể trích chứa khí
nén rất thuận lợi…
 Nhược điểm :
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
7
2
6
3
4
5
p
1
P
2
P
0
Q
0
8
9
1
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
- Lực truyền tải trọng đến cơ cấu chấp hành thấp.
- Khi tải trọng hệ thống thay đổi thì vận tốc củng thay đổi theo, do khả năng đàn
hồi của khí nén lớn.
1- Van đảo chiều 5/2
2- Van tiết lưu
3- Xilanh khí nén
4- Động cơ

Hình 2.2.sơ đồ khí nén tạo chuyển động quay.
2.2.3. chuyển động tịnh tiến cho đầu dao bằng vitme-đai ôc, và chuyển động
quay của mũi khoan nhờ vào động cơ điện.
* Ưu điểm của bộ truyền vít - đai ốc
- Bộ truyền vít đai ốc có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành không cao. có
kích thước nhỏ gọn, tiện sử dụng.
- Bộ truyền có khả năng tải cao, làm việc tin cậy. Không gây tiếng ồn.
- Có tỷ số truyền rất lớn. Tạo ra được lực dọc trục lớn, trong khi chỉ cần đặt lực nhỏ vào
tay quay.
- Có thể thực hiện được di chuyển chậm, chính xác cao.
* Nhược điểm của bộ truyền vít - đai ốc
- Hiệu suất của bộ truyền rất thấp.
- Ren bị mòn nhanh, nên tuổi bền không cao, nhất là khi phải làm việc với tốc độ lớn.
1- Động cơ 1
2- Trục vitme
3- Động cơ 2
4- Hộp tốc độ
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
P
R
S
A+ A-
2
3
1
4
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
1- Động cơ 1
2- Trục vitme
3- Động cơ 2

4- Hộp tốc độ
Hình 2.3. Sơ đồ truyền động bằng trục vitme-đai ôc.
2.3 Kết luận.
Qua những phân tích ở trên mặc dù cơ cấu truyền động bằng khí nén vẫn có nhược
điểm là truyền tải trọng nhỏ nhưng đối với máy khoan thì phạm vi sử dụng và khả
năng điều khiển và tự động hóa đơn giản, thiết bị rẻ tiền dễ tìm mua trên thị trường.
Có thể ổn định vận tốc bằng thiết bị phản hồi hoặc các phần tử điều chỉnh khác. Mặt
khác đối với máy khoan thì vận tốc chạy dao không cần chính xác lắm. Vì vậy đây
là phương án tối ưu nhất.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
1
2
3
4
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
PHẦN 3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
3.1. Xác định các thông số của máy.
Hình 3.1. sơ đồ khoan lỗ đặc và mỡ rộng lỗ
3.1.1. Tính chọn phôi.
Chọn phôi hình khối lập phương có tiết diện theo 3 phương: 65x65x65 (mm). Vậy
thể tích của phôi là V=274625 (mm
3
).
65
65
65
Hình 3.2. kích thước của phôi.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
2ϕ
ϕ

s
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
3.1.2. Tính lực cắt khi khoan.
- Tổng lực theo chiều trục tác dụng lên mũi khoan là.:
P
0
= 2P
X
+ 2P
xn
(3.1)
Trong thực tế thì 2P
X
chiếm khoảng 40% P
0
, 2P
xn
chiếm khoảng 57% P
0
và còn lại
3% là lực chiều trục trên hai lưỡi cắt phụ.
-Tổng momen lực đối với trục X (đây là momen xoắn khi cắt) của mũi khoan là.
M
x
= 2P
Zø
*R + 2P
Z
*R/2 (3.2)
Hình 3.3. các thành phần lực cắt khi khoan.

- Nhưng theo công thức thực nghiệm thì ta có :
P
0
= C
Po
.D
xp
.S
yp
.K
p
(3.3)
M
x
= C
M
.D
xM
.S
yM
.K
M
(3.4)
Các hệ số C
Po,
C
M ,
các số mũ xp, yp, xM, yM và các hệ số điều chỉnh lấy theo (cơ sở
CGKL).
Ta có : P

0
= 68.6
1
.0,35
0,8
.0,85 = 150 (KG)
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
M
x
= 0,034.6
1
.0,35
0,7
.0,85 = 0,083 (KGmm)
Trong đó: C
M
, x
M,
y
M
, x
P
, y
P,
C
Po .

0,034 1 0,7 1 0,8 68
Tra ở bảng (7-3) chế độ cắt GCCK.

S= 3,88. D
0,81
/s
0,94
= 0,35 (mm/vòng) ( gia công thép có s
b
< 60 KG/mm
2
).
Chọn đường kính mũi khoan D= 6mm, mũi khoan thép gió.
K
p
= K
M
= (s
b
/75)
np*
=0,85 với n
p
*= 0,35 tra bảng (1-13) chế độ cắt GCCK.
3.1.3. Vận tốc cắt khi khoan.
V = C
v.
D
Zv
.K
v
/T
m

.t
Xv
.S
Yv
(m/ phút).
Tra sách chế độ cắt GCCK ta có:
Theo bảng (3-3) : C
v
= 9,8 , Z
v
= 0,4, X
v
= 0, Y
v
= 0,51, m= 0,2.
Tra bảng (4-3) : T = 45
’
, chiều sâu cắt t = D/2 = 3 (mm).
Bảng (5-3) :K
mv
= 1,25, bảng (7-1) K
nv
= 1, bảng (6-3) K
lv
= 0,75, bảng (8-1) K
uv
= 1.
K
v
= K

mv
.K
nv
.K
lv.
K
uv
= 0.94
Vậy vận tốc cắt V = (9,8.6
0,4
.0,94.0,94)/45
0,2
.3
0
.0,35
0,51
= 35,72 (m/ phút).
Số vòng quay trục chính : n= 1000.v/ π.D = 1000.35,72/ π.6 = 1896 (vòng/phút).
Trong trường hợp này ta chọn : n= 900 (vòng/phút)
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
Hình 3.4. Kết cấu của mũi khoan rãnh xoắn.
Bảng 3.1. Giá trị của góc 2φ và ω cho mũi khoan để gia công vật liệu khác nhau.
Vật liệu gia công
2ϕ
0
ω
0
Thép σ
B

≤ 700 N/mm
2
116
÷
118
30
Thép σ
B
= 700 ÷1000 N/mm
2
120 25
Thép σ
B
> 1000 N/mm
2
125 20
Thép không gỉ 120 25
Gang
116
÷
120 25
÷
30
Đồng đỏ 125
34
÷
45
Đồng thau 130
25
÷

30
Đồng thanh HB ≥ 100
135
15
÷
20
Đồng thanh HB < 100 125
8
÷
12
Hợp kim nhôm
130
÷
140 35
÷
45
Chất dẻo
60
÷
100 8
÷
12
Bạc
80
÷
90 10
÷
15
3.1.4. Công suất cắt gọt.
N = M.n/975 = 0,083.1896/975 = 0,16 (KW)

So với công suất của máy vẫn làm việc đảm bảo.
3.2. Tính lực kẹp chặt phôi khi khoan.
 Giả sử ta có sơ đồ kẹp chặt chi tiết như hình vẽ .
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Cän Mooc
l
c
l
cäø
l
âb
Màût sau
Màût
træåïc
w
P
Mc
L
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
Hình 3.2. Sơ đồ kẹp chặt chi tiết khi khoan.
Lực kẹp được tính theo công thức sau: W ≥ K.M
c
/f.L.
Do có trọng lượng của chi tiết thì lực kẹp tổng cộng W
tổng
= W+P
0
+G
Trong đó:
f : là hệ số ma sát giữa cơ cấu kẹp và chi tiết. (f= 0,1÷0,15).

K: hệ số an toàn có thể lấy K= 1,2.
M
c
: momen cắt M
c
= M
x
= 0,083 KGmm.
P
0
: lực cắt khi khoan P
0
= 150 KG.
L = 25 mm.
Do chi tiết có khối lượng nhỏ nên ta có thể bỏ qua trọng lượng G.
Vậy lực kẹp là: W
tổng
= (1,2.0,083/0,15.25) + 150 = 150,03 KG.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình


PHẦN 4. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC
CỦA MÁY
4.1. Sơ đồ kết cấu của máy
Máy khoan thiết kế bao gồm một khối tổng thể được gắn trên bàn :
- Hệ thống cấp phôi tự động.
- Cụm chi tiết mang đầu khoan gồm xillanh và động cơ điện.
- Bàn đỡ chứa xilanh đẩy phôi, gắn hệ thống cấp phôi và các chi tiết khác như
van điều khiển, rơle …

SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
1- Xylanh đẩy phôi ra
2- Hệ thống cấp phôi tự động
3- Xylanh đưa phôi vào
4- Xylanh kẹp chặc
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
5- Hệ thống đầu khoan và động cơ
6- Xylanh khoan lỗ thứ nhất
7- Xylanh khoan lỗ thứ hai
8- Hệ thống đầu khoan và động cơ
9- Phôi
4.2. Kích thước và vật liệu chế tạo các chi tiết máy.
Ta chọn kích thước của khung khối máy khoan như hình 4.2.
- Xylanh hành trình 75mm, 100mm, 150mm, 200mm, đường kính làm việc
20mm.
- Thanh trượt bi có chiều dài 200mm
- động cơ 24 V
- ván ép (gỗ ép) làm mặt bàn.
- Sử dụng vật liệu nhôm tiết diện hình vuông kích thước 76x25mm, 50x25mm,
25x25mm
- Mối ghép sử dụng
+ Đinh tán
+ Bulong – đai ốc.
4. 3.Các phần tử khí nén và điện khí nén được sử dụng
4.3.1. Cơ cấu chấp hành.
Biến đổi năng lượng khí nén thành năng lượng cơ học, ở đây ta dùng xilanh tác
dụng 2 chiều.
Hình 5.9. Xilanh tác dụng 2 chiều.

4.3.2. Van đảo chiều
Khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12), thì cửa (1) bị chặn và cửa (2) nối với
cửa (3).
Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12), lúc này nòng van sẽ dịch chuyển về phía
phải, cửa (1) nối với của (2) và cửa (3) bị chặn.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
Trong trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác dụng của lò xo,
nòng van sẽ trở về vị trí ban đầu.
Hình 5.10. Nguyên lí hoạt động của van đảo chiều.
Ở đây ta sử dụng van đảo chiều 5/2, tín hiệu tác động là nam châm điện từ
Cửa nối van được kí hiệu như sau:
1 Cửa nối với nguồn khí
2,4,6…Cửa nối làm việc
3,5,7…Cửa xả khí
12,14…Cửa nối với tín hiệu điều khiển
4.3.3. Van tiết lưu
Dùng để điều chỉnh lưu lượng dòng khí.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
Hình 5.11. Van tiết lưu 1 chiều.
4.3.4. Rơle trung gian
4.3.5. Công tắc hành trình
Công tắc hành trình điện cơ : công tắc hành trình có các loại đó là công tắc thường
đóng, công tắc thường mỡ và công tắc chuyển mạch.
Công tắc thường mở Công tắc thường đóng
Hình 5.12. Công tắc hành trình điện cơ.
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
5.1. Thiết kế mạch điều khiển bằng điện khí nén.
Ta có biểu đồ trạng thái làm việc như sau :

Giản đồ trạng thái:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a 1
A
a0
b 1
B
b 0
c 1
C
c 0
d 1
D
d 0
e 1
E
e 0
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
.
5.3. Mạch điều khiển.
Từ phương trình logic đơn giản (5.1) ta thiết kế được sơ đồ mạch điện điều khiển
với phần tử nhớ (Z) là rơle.
Hình 5.8. Sơ đồ mạch điện điều khiển.

SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình
PHẦN 6. AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY
Tuổi thọ và hiệu quả sử dụng máy phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp sử dụng và
bảo quản máy móc. Nếu tổ chức sử dụng và bảo quản một cách hợp lý, máy có thể

làm việc được lâu dài hơn. Do đó việc sử dụng và bảo quản máy, ngoài tính chất kỹ
thuật còn có ý nghĩa về kinh tế.
Để máy khoan làm việc được an toàn và hiệu quả kinh tế cao đòi hỏi người công
nhân vận hành máy phải nghiên cứu kỹ về máy qua bản hướng dẫn vận hành máy,
nghĩa là :
- Biết điều khiển các chức năng của máy một cách thành thạo.
- Nắm được các kiến thức cơ bản về vật liệu khoan.
- Bảo quản và sử dụng máy hợp lý.
6.1. Trước khi làm việc.
Trước khi làm việc người công nhân phải kiểm tra toàn bộ máy, tức là kiểm tra các
bộ phận truyền động có làm việc an toàn hay không.
- Kiểm tra các thiết bị điều khiển.
- Kiểm ta hệ thống van điều khiển, hệ thống cung cấp khí, đồng hồ đo áp suất,
đông cơ
- Ấn nút khởi động động cơ, cho máy chạy thử khi chưa có phôi khoan, sau đó
kiểm tra lại hệ thống đã làm việc được chưa. Khi đảm bảo các yêu cầu mới
được vận hành máy.
6.2. Trong khi làm việc.
Trong quá trình làm việc người công nhân đứng máy phải mang bảo hộ lao động
đúng quy định, phải đặt phôi đúng vị trí trên bàn cấp phôi, phải chú ý tới các vật
liệu khoan cho phép cắt, mới tiến hành khoan.
Vị trí làm việc phải gọn gàng sạch sẽ tạo điều kiện cho việc thao tác được dễ dàng.
Khi phát hiện có sự cố phải dừng máy, ngắt cầu dao chính của máy và báo ngay
cho người có trách nhiệm để kiểm ta, sửa chữa.
6.3. Sau khi làm việc.
Tuổi thọ của máy sẽ được kéo dài thêm và các hỏng hóc sẽ được loại trừ nhờ vào
việc bảo dưỡng thường xuyên và đúng lúc.
Sau khi nghỉ làm việc phải ngắt cầu dao điện an toàn.
SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến
Đồ án môn học: Điều khiển tự động GVHD: Lưu Đức Bình

Phải thu dọn phoi và bỏ sản phẩm đúng quy định, lau chùi sạch sẽ bàn máy và
xung quanh máy làm việc, lau sạch dầu mỡ
Phải có chu kỳ bảo dưỡng hợp lý
Đặc biệt khi ngừng máy để sửa chửa phải treo biển báo.

SVTH: Văn Cảnh-Văn Chiến