Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY KHẮC LASER CNC SỬ DỤNG BỘ ÐIỀU KHIỂN ARDUINO GVHD: SVTH : ThS NGUYỄN TRỌNG HIẾU ÐOÀN THANH LAM MSSV : 12143424 LÊ NGỌC DUY MSSV : 12143411 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀ O TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY KHẮC LASER CNC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ARDUINO GVHD: Th.S NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH : ĐOÀN THANH LAM LÊ NGỌC DUY MSSV : 12143424 MSSV : 12143411 Khoá : 2012 - 2016 Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 i an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* Tp Hồ Chí Minh, ngày - tháng 08 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đoàn Thanh Lam MSSV: 12143424 Lê Ngọc Duy MSSV: 12143411 Ngành : Công nghệ chế tạo máy Lớp: 12143CL1 Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Trọng Hiếu ĐT: 0989 62 06 35 Ngày nhâ ̣n đề tài: 3/2016 Ngày nộp đề tài: 8/2016 Họ tên sinh viên : Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình máy khắc laser cnc sử dụng điều khiển Arduino” Các số liệu, tài liệu ban đầu: Đầu khắc Laser Diode - Cơng suất: 2500 mW - Bước sóng 445nm Mạch điều khiển Adruino Uno R3 Phần mềm - Xuất G-code gia công: 3dpBurner.Image2Gcode - Thực lệnh gia công: 3dpBurnerSender Nội dung thực đề tài: - Nghiên cứu tổng quan loại máy laser - Thiết kế, chế tạo phần khí máy - Nghiên cứu, tìm hiểu lắp ráp phần điện – điều khiển máy Laser CNC Sản phẩm: - Mô hình máy khắc laser CNC sử dụng điều khiển Arduino TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii an KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên 1: Đoàn Thanh Lam Sinh viên 2: Lê Ngọc Duy MSSV: 12143424 MSSV: 12143411 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY KHẮC LASER CNC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ARDUINO Giáo viên hướng dẫn:Th.S Nguyễn Trọng Hiếu NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: iii an Điểm đánh giá cụ thể ĐIỂM TỐI ĐA TT MỤC ĐÁNH GIÁ ĐIỂM ĐẠT ĐƯỢC Hình thức kết cấu luận án 20 Đúng format với đầ y đủ cả hình thức và nợi dung của các mục Tính tổng quan, mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Tính cấp thiết đề tài Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 80 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội,… để giải vấn đề Khả phân tích/tổng hợp Khả thực thiết kế chế tạo hệ thống, máy móc, thiết bị,…(đối với đề tài theo hướng công nghệ) Khả thực nghiên cứu, đề xuất phương pháp quy trình,… có tính sáng tạo, đáp ứng u cầu đưa với ràng buộc thực tế (đối với đề tài theo hướng nghiên cứu) Khả cải tiến phát triển đề tài Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành,… Điểm thưởng 10 Các ĐATN có tiêu chí sau công thêm 10 điểm: - Thuyết minh ĐATN viết tiếng Anh - ĐATN báo cáo tiếng Anh - Kết ĐATN viết báo khoa học (Hội nghị, tạp chí chuyên ngành,…) - ĐATN chuyển giao cho cơng ty (có giấy xác nhận công ty) Tổng điểm 100 (*) Nếu > 100 qui đổi thành 100 điểm Tổng điểm quy đổi (hệ 10) 10 (*) Nếu > 10 qui đổi thành 10 điểm 5 5 10 50 10 10 Đề nghị cho bảo vệ hay không? Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Giáo viên hướng dẫn năm 20… iv an KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ****** BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên 1: Đoàn Thanh Lam Sinh viên 2: Lê Ngọc Duy MSSV: 12143424 MSSV: 12143411 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY KHẮC LASER CNC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ARDUINO Giáo viên phản biện: Th.S Đặng Minh Phụng NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: v an Điểm đánh giá cụ thể TT MỤC ĐÁNH GIÁ ĐIỂM TỐI ĐA ĐIỂM ĐẠT ĐƯỢC Hình thức kết cấu luận án 20 Đúng format với đầ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục Tính tổng quan, mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Tính cấp thiết đề tài Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 80 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội,… để giải vấn đề Khả phân tích/tổng hợp Khả thực thiết kế chế tạo hệ thống, máy móc, thiết bị,…(đối với đề tài theo hướng công nghệ) Khả thực nghiên cứu, đề xuất phương pháp quy trình,… có tính sáng tạo, đáp ứng u cầu đưa với ràng buộc thực tế (đối với đề tài theo hướng nghiên cứu) Khả cải tiến phát triển đề tài Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành,… Điểm thưởng 10 Các ĐATN có tiêu chí sau công thêm 10 điểm: - Thuyết minh ĐATN viết tiếng Anh - ĐATN báo cáo tiếng Anh - Kết ĐATN viết báo khoa học (Hội nghị, tạp chí chuyên ngành,…) - ĐATN chuyển giao cho cơng ty (có giấy xác nhận công ty) Tổng điểm 100 (*) Nếu > 100 qui đổi thành 100 điểm Tổng điểm quy đổi (hệ 10) 10 (*) Nếu > 10 qui đổi thành 10 điểm 5 5 10 50 10 10 Câu hỏi phản biện (nếu có): Đề nghị cho bảo vệ hay không? Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên phản biện vi an LỜI CẢM ƠN Lời nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường ĐH SPKT TP HCM đặc biệt thầy cô môn khí máy giảng dạy chúng em suốt thời gian học tập hỗ trợ chúng em nhiều việc thực đề tài Thời gian học tập trường kinh nghiệm, hành trang quý báu giúp chúng em tự tin hơn, vững bước công việc sau Sau thời gian tháng làm đề tài tốt nghiệp nỗ lực thân hướng dẫn thầy Nguyễn Trọng Hiếu, thầy cô giúp đỡ bạn sinh viên khác khoa chúng em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp thời gian qui định Một lần cho phép gởi đến q thầy bạn sinh viên lịng biết ơn sâu nhất, chúc thầy dồi sức khỏe, thành công sống đào tạo nên sinh viên giỏi giúp ích cho xã hội Và xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình người thân hỗ trợ tất điều kiện để đề tài hoàn thành tốt đẹp Sinh viên thực Đoàn Thanh Lam Lê Ngọc Duy vii an TÓM TẮT LUẬN VĂN Nội dung luận văn tập trung “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình máy khắc laser CNC sử dụng điều khiển Arduino” Luận văn chia thành mục sau: Chương 1: Tìm hiểu nghiên cứu đề tài ngồi nước Từ đặt vấn đề nêu mục tiêu cho đề tài Chương 2: Tìm hiểu khái niệm, chức nguyên tắc điều khiển máy CNC Cấu tạo số thiết bị điện – điều khiển (Arduino, động bước, đầu khắc laser, ) Chương 3: Tính tốn thiết kế khắc laser gồm có thiết kế khung máy, cấu truyền động, cấu dẫn hướng Chương 4: Thiết kế lắp đặt điều khiển, mạch điều khiển cho máy Chương 5: Kết luận kiến nghị viii an ABSTRACT The content of this thesis focused "Research, design and manufacture CNC laser engraving machine used Arduino controller." The thesis is divided into the following main categories: Chapter 1: Understanding research topics domestic and foreign And then, questioned and specified objectives for the topic Chapter 2: Learn the basics of the concept, function and principles control of the CNC machine Structure of electrical equipment - controller part (Arduino, stepper motor, laser, ) Chapter 3: Calculate and designed for Laser Machine includes design includes machine frame, powertrain, navigation structure Chapter 5: Conclusions and Recommendations ix an Hình 4.13 – Hình khắc vật liệu gỗ MDF 86 an Hình 4.14 – Hình khắc vật liệu giấy Carton 87 an Hình 4.15 – Khắc khủng long khắc ván MDF Hình 4.16 – Khắc chân dung cầu thủ bóng đá 88 an Hình 4.17 – Tranh phong cảnh khắc gỗ 89 an Hình 4.18 – Hình ảnh vui để quảng cáo biển đảo 90 an Hình 4.19 – Khắc hình ảnh nói chủ quyền biển đảo 91 an Hình 4.20 – Khắc đa dạng loại vật liệu 92 an Hình 4.21 – Khắc loại hoa văn tinh xảo giấy bìa 93 an Hình 4.22 – Khắc biên dạng phức tạp giấy 94 an Hình 4.23 – Khắc hình ngựa giấy 95 an Hình 4.24 – Khắc hình ảnh tinh xảo, phức tạp 96 an Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Đồ án hoàn tất đạt kết sau: - Gia cơng hồn tồn tự động, quy trình thiết lập đơn giản - Độ xác gia cơng tương sai số - Phần mềm điều khiển hoạt động tương đối ổn định đáp ứng yêu cầu đề - Khắc hình ảnh GrayScale (đậm nhạt) có tính thẩm mỹ cao - Khắc nhiều sản phẩm với hình dạng khác khắc nhiều vật liệu (gỗ, giấy, da, ) Nghiên cứu thiết kế chế tạo thành công công cụ hỗ trợ hiệu cho việc cắt khắc vật tia laser đốt nóng Ứng dụng kiến thức học trường để tạo thành sản phẩm cụ thể, phục vụ cho sản xuất Ngồi đề tài cịn góp phần làm sản phẩm CNC trở nên phổ biến tiến tự động hóa số khâu sản xuất phức tạp, lặp lại xuất cao 5.2 NHỮNG HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG KHẮC PHỤC Trong trình thực đồ án, thời gian làm đồ án giới hạn vòng tháng kiến thức tay nghề hạn hẹp nhiều mặt Đồ án nhiều hạn chế nhiều vấn đề chưa giải 5.2.1 Về thiết kế khí - Độ xác cịn thấp: 0.2 mm - Tốc độ dịch chuyển chậm: ≤ 200 mm/s - Không gian làm việc nhỏ: 270x220 - Chiều sâu cắt hạn chế: ≤ 2,5 mm 97 an Do cịn kinh nghiệm việc gia cơng khí, nên mơ hình chế tạo dừng lại độ xác tương đối, sử dụng làm mơ hình nghiên cứu mà chưa thể phát triển theo hướng ứng dụng thực tế Để khắc phục nhược điểm trên, cần có thiết kế hồn chỉnh toàn chi tiết máy với dung sai đầy đủ đặt hàng gia cơng sở gia cơng khí xác 5.2.2 Về phần điện – điều khiển Bộ điều khiển thực điều khiển động bước theo điều khiển vòng hở khơng thể tránh khỏi sai xót Để khắc phục nhược điểm nay, ta sử dụng - Bộ Encoder để tăng độ xác độ tin cậy cho máy - Dùng điều khiển trung tâm có cơng suất cao (Mach3, Nc studio V5, ) - Dùng loại driver động bước có cơng suất lớn TB6560 TB6600, MA860H 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI - Bằng việc thay đầu cắt Laser có cơng suất lớn sản phẩm ứng dụng vào ngành cơng nghiệp chế tạo khn mẫu xác cao - Cải tiến thêm trục quay thứ để khắc phơi dạng hình trụ, hình cầu - Có thể ứng dụng làm máy cắt plasma sử dụng đầu cắt plasma - Sử dụng thành phần để lắp ráp máy có độ xác cao,chất lượng đồng để nâng cao độ xác máy 98 an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Hiếu Giang, Nguyễn Trường Thịnh (2005) Máy điều khiển theo chương trình số NC, CNC Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM [2] Tạ Duy Liêm (2001) Hệ Thống Điều Khiển Số Cho Máy Công Cụ Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] TS Nguyễn Quốc Hưng (2009) Giáo trình máy CNC công nghệ gia công máy CNC Trường đại học cơng nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh [4] Ngơ Diên Tập (2003) Kỹ thuật ghép nối máy tính Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Tài liệu Động bước, website Thế giới CNC biên dịch http://www.thegioicnc.com [6] Suk-Hwan-Suh – Seong-Kyoon Kang – Dae-Hyuk Chung – Ian Stroud (2008) Theory And Design of CNC Systems Springer – Verlag London Limited [7] Geoff Williams CNC Robotics McGraw-Hill Companies [8] Website Thế Giới CNC http://www.thegioicnc.com [9] Website Wikipedia-Laser http://vi.wikipedia.org/wiki/Laser [10] Website 3dp Burner http://3dpburner.blogspot.com/ [11] Website https://www.arduino.cc/ 99 an S an K L 0 ... - Nghiên cứu tổng quan loại máy laser - Thiết kế, chế tạo phần khí máy - Nghiên cứu, tìm hiểu lắp ráp phần điện – điều khiển máy Laser CNC Sản phẩm: - Mơ hình máy khắc laser CNC sử dụng điều khiển. .. đến Laser CNC nước - Thiết kế, chế tạo phần khí máy Laser CNC - Nghiên cứu, tìm hiểu lắp ráp phần điện – điều khiển máy Laser CNC an Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật đề tài ? ?Nghiên cứu, thiết kế chế tạo. .. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀ O TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY KHẮC LASER CNC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ARDUINO GVHD: Th.S NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH : ĐOÀN
Ngày đăng: 02/02/2023, 09:20
Xem thêm:
