Trong suốt thời gian học tập tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, chúng em nhận được nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, nhà trường, quý thầy cô, các bạn, và sau 3 tháng thực hiên đồ án với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Sơn, thầy Phạm Sơn Minh, thầy Trần Minh Thế Uyên, anh Minh, thầy Nhân đã giúp chúng em hoàn thành đúng thời gian qui định. Trong thời gian thự hiện đồ án tốt nghiệp này chúng em xin chân thành cảm ơn đến: Thầy Nguyễn Văn Sơn, Phạm Sơn Minh, Trần Minh Thế Uyên người tận tình hướng dẫn, truyền đạt, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho chúng em thực hiện đồ án này. Quý thầy cô khoa Chất Lượng Cao, Trung Tâm Công Nghệ Cao Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh đã cung cấp cho chúng em những kiến thức quý báu trong quá trình học tập tại trường. Các bạn sinh viên đã giúp đỡ trao đổi kiến thức trong quá trình thực hiện đồ án này. Một lần nữa chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất cả mọi người đã giúp đỡ nhóm hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Xin cảm ơn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TÔI CNC CAO TẦN SVTH : KHÓA : LÊ TRUNG HIẾU 12143416 TRƯƠNG CÁT MẪN 12143427 VÕ HỒNG PHÚC 12143433 PHẠM THANH TÚ 12143441 TRÌNH NGỌC NAM 12143348 2012-2016 NGÀNH : CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD : ThS NGUYỄN VĂN SƠN Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TÔI CNC CAO TẦN SVTH : KHÓA : LÊ TRUNG HIẾU 12143416 TRƯƠNG CÁT MẪN 12143427 VÕ HỒNG PHÚC 12143433 PHẠM THANH TÚ 12143441 TRÌNH NGỌC NAM 12143348 2012-2016 NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD : ThS NGUYỄN VĂN SƠN Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên Sinh viên: Lê Trung Hiếu MSSV: 12143416 Trương Cát Mẫn MSSV: 12143427 Võ Hồng Phúc MSSV: 12143433 Phạm Thanh Tú MSSV: 12143441 Trình Ngọc Nam………………….MSSV: 12143348 Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Lớp: 12143CL1 Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy CNC cao tần Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Tài liệu, máy CNC - Máy cao tần - Phần mềm Mach3 Nội dung thực đề tài: - Phương án thiết kế máy CNC cao tần - Tôi tăng độ cứng cho bề mặt thép - Đánh giá, kết luận, hướng phát triển Sản phẩm: - Máy CNC cao tần chạy phần mềm Mach3 Tấm thép tăng độ cứng bề mặt Trưởng ngành Giáo viên hướng dẫn Ths Nguyễn Văn Sơn CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Lê Trung Hiếu MSSV: 12144174 Trương Cát Mẫn MSSV: 12144185 Võ Hồng Phúc MSSV: 12144161 Phạm Thanh Tú MSSV: 12144022 Trình Ngọc Nam……………… MSSV: 12143348 Ngành: Cơng Nghệ Chế tạo máy Lớp: 12143CL1 Đề tài: Thiết kế, chế tạo máy CNC cao tần Họ tên Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Văn Sơn CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Lê Trung Hiếu MSSV: 12144174 Trương Cát Mẫn MSSV: 12144185 Võ Hồng Phúc MSSV: 12144161 Phạm Thanh Tú MSSV: 12144022 Trình Ngọc Nam………………….MSSV: 12143348 Ngành: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đề tài: Thiết kế, chế tạo máy CNC cao tần Họ tên giáo viên phản biện: PGS TS Đỗ Thành Trung NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) PGS TS Đỗ Thành Trung LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, chúng em nhận nhiều giúp đỡ từ gia đình, nhà trường, quý thầy cô, bạn, sau tháng thực hiên đồ án với hướng dẫn thầy Nguyễn Văn Sơn, thầy Phạm Sơn Minh, thầy Trần Minh Thế Uyên, anh Minh, thầy Nhân giúp chúng em hoàn thành thời gian qui định Trong thời gian thự đồ án tốt nghiệp chúng em xin chân thành cảm ơn đến: Thầy Nguyễn Văn Sơn, Phạm Sơn Minh, Trần Minh Thế Uyên người tận tình hướng dẫn, truyền đạt, giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng em thực đồ án Quý thầy cô khoa Chất Lượng Cao, Trung Tâm Công Nghệ Cao Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh cung cấp cho chúng em kiến thức quý báu trình học tập trường Các bạn sinh viên giúp đỡ trao đổi kiến thức trình thực đồ án Một lần chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất người giúp đỡ nhóm hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Xin cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016 Nhóm sinh viên thực hiên i TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Thiết kế chế tạo máy Tơi CNC cao tần” Mục tiêu nhóm ứng dụng cơng nghệ tự động hóa vào máy cao tần, thay việc sử dụng sức người máy móc đồng thời nâng cao xuất chất lượng sản phẩm Cả nhóm phân chia tìm hiểu động cơ, điều khiển phận hiển thị điều khiển phù hợp Giai đoạn cuối dự án tiến hành chạy thử nghiệm bề mặt thép, làm tăng độ cứng cho thép để đảm bảo yêu cầu đề tài Máy CNC cao tần sau chế tạo có kích thước hoạt động tối đa trục 750 x 450 x 200 mm, có khả tơi hình dạng lớn nhỏ Tuy nhiên, mơ hình cịn số hạn chế như: rung động trình nội suy, mối lắp ghép máy chưa đạt độ thẩm mỹ ii Hình 4.31 Đo độ cứng thép C45 thứ máy đo độ cứng điện tử A B C D E F G H 29.1 37.1 31.3 38.4 40.3 38.5 31.2 40 40.8 32.8 37.9 37.6 46.7 38.6 39.6 41.7 41.3 31.2 40.8 43.9 41.9 43.1 48.1 39.1 ĐƯỜG TẤM : đường điểm 43.8 26.3 40.1 43.2 28.6 36.9 30.3 36.9 36.5 39.9 32.8 29.9 28.3 30.9 41.2 40.8 30.9 31.8 40.2 30.1 31.8 42.3 41.9 28.2 41.3 39.1 30.9 47.8 45.1 33.8 41.3 43.9 29.8 26.2 39.6 29.1 42.2 39.8 31.8 43.7 34.5 21.2 41.5 51.8 35.9 29.8 35.6 41.9 10 42.6 32.2 32.3 45.6 44.1 42.7 44.5 39 11 43.8 29.8 42.3 29.3 31.2 41.9 43.1 42.8 12 42.9 30.9 41.2 33.4 29.3 38.1 40.8 38.9 Bảng 4.6 Bảng đo độ cứng thép thứ 108 Hình 4.32 Biểu đồ hiển thị độ cứng sau thép C45 thứ 109 Nhiệt độ cao đo q trình tơi 847°C.Với nhiệt độ thấy bề mặt thép biến thể xuất lớp vảy bong Nhiệt độ sau làm nguội nằm khoảng 50-80°C – Điểm có độ cứng cao 51.8 HRC cao nhiều so với thép trước tơi – Độ cứng trung bình mà thép đạt đưuọc 34.9 HRC 4.3.7 Tôi thép lần (tơi đường điểm) – Quy trình: Chuẩn bị thép C45 kích thước 8x280x175mm – Tơi theo điểm 45s điểm, điểm theo trục z điểm theo trục x điểm cách 30mm theo trục Z, cách 60mm theo trục X, khoảng cách Y không đổi – Tất làm nguội sau tơi 5s Hình 4.33 Bề mặt thép sau lần 110 Sau thép xong tiến hành kẻ ô phân vùng đo độ cứng thép vừa lập biểu đồ độ cứng bề mặt Hình 4.34 Phân vùng thép thứ chuẩn bị đo độ cứng Hình 4.35 Đo độ cứng thép C45 thứ máy đo độ cứng điện tử 111 A B C D E F G H 34.3 34.2 33.2 40.1 39.8 32.6 41.3 38.9 51.2 34.1 37.4 36.7 41.8 39.6 44.2 48 ĐƯỜNG TẤM : ĐƯỜNG ĐIỂM 10 11 45 48.1 31.2 39.8 43.1 30.1 36.2 39.2 33.3 34.8 31.8 33.4 37.3 40.8 44.5 29.8 30.8 39.4 39.8 40.9 42.2 31.8 42.3 42.7 30 44.6 49 43.2 37.2 27.1 33.8 41.2 45.8 30.8 44 25.3 41.4 40.3 37.1 30.3 41.9 42.8 43.9 45.16 38.8 41.8 40.8 40.7 42.3 28.2 27.6 39.8 30.1 46.7 46.1 39.3 38.2 42.3 26.8 33.3 36.2 46.1 48.2 49.1 38.9 51.2 39.1 22.8 49.1 42.3 39.3 42.1 12 42.1 34.4 43.1 28.7 30.1 44.3 31.1 31.8 Bảng 4.7 Bảng đo độ cứng thép thứ Hình 4.36 Biểu đồ hiển thị độ cứng sau thép C45 thứ 112 Nhiệt độ cao đo q trình tơi 867°C.Với nhiệt độ thấy bề mặt thép biến thể xuất lớp vảy bong Nhiệt độ sau làm nguội nằm khoảng 50-80°C – Điểm có độ cứng cao 51.2 HRC cao nhiều so với thép trước tơi – Độ cứng trung bình mà thép đạt đưuọc 34.6 HRC 4.3.8 Tôi thép lần (tơi đường điểm) – Quy trình: Chuẩn bị thép C45 kích thước 8x280x175mm – Tơi theo điểm 45s điểm, điểm theo trục z điểm theo trục x điểm cách 30mm theo trục Z, cách 60mm theo trục X, khoảng cách Y không đổi – tất làm nguội sau 5s Hình 4.37 Bề mặt thép sau tơi lần 113 Sau thép xong tiến hành kẻ ô phân vùng đo độ cứng thép vừa tơi lập biểu đồ độ cứng bề mặt Hình 4.38 Phân vùng thép thứ chuẩn bị đo độ cứng Hình 4.39 Đo độ cứng thép C45 thứ máy đo độ cứng điện tử 114 A B C D E F G H 32.1 38.8 32.4 39.9 39.4 31.5 44.9 37.1 41.3 31.9 38.6 35.7 44.5 38.1 48.9 42 ĐƯỜNG TẤM : ĐƯỜNG ĐIỂM 49 42.9 27.6 42.8 44 29.2 37.5 32.4 30.8 35.2 38 39.8 42.9 30.3 40.7 41.2 25.4 30.3 42.1 40.5 30.1 42.3 38.1 28.3 31.5 40.4 40.8 28.4 40.4 39.2 36.1 30 42.3 42.7 33.2 42.6 40.7 41.3 27.4 25.4 38.9 29 45.2 40.6 39.5 38.6 41.9 25.7 34.1 49.6 39.9 55.3 35.8 21.7 49.6 41.4 10 44.8 30.6 42.8 43.6 44.4 42.7 45.9 39 11 44.5 38.2 48 26.5 39.2 44.4 49.5 40.2 12 41.8 31.8 42.4 27.7 29 43.1 43.1 30.7 Bảng 4.8 Bảng đo độ cứng thép thứ Hình 4.40 Biểu đồ hiển thị độ cứng sau thép C45 thứ 115 Nhiệt độ cao đo q trình tơi 877°C.Với nhiệt độ thấy bề mặt thép biến thể xuất lớp vảy bong Nhiệt độ sau làm nguội nằm khoảng 50-80°C – Điểm có độ cứng cao 55.3 HRC cao nhiều so với thép trước – Độ cứng trung bình mà thép đạt đưuọc 36.9 HRC 4.4 HÌNH ẢNH TỔNG QUAN MÁY CNC TƠI CAO TẦN 116 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN Các việc hoàn thành: Thiết kế chế tạo hệ thống làm nguội thổi khô Thiết kế máng nước Lắp đặt hệ thống dẫn nước làm nguội tuần hoàn Thiết kế đồ gá đỡ thép Thay đổi vị trí trục Y Sửa chữa thay hệ thống chân đế bánh xe Lắp đặt thay đổi hệ thống khung thùng máy cách điện Sơn lại máy Đảm bảo an toàn cho mạch điện - Nhóm thiết kế chế tạo thành công hệ thống máy CNC cao tần Tuy nhiên có số nhược điểm ảnh hưởng đến hiệu suất, độ bền thẩm mĩ máy như: +Hệ thống máy tơi cơng suất cịn yếu khơng thể hoạt động thời gian dài liên tục 60s +Hệ thống động cần cần có cơng suất lớn để hoạt động với thép có kích thước lớn cơng nghiệp +So với mục tiêu ban đầu đề nhóm hoàn thành kế hoạch đặt +Do lần đầu thực nên sai sót điều khơng tránh khỏi nhóm em rút nhiều kinh nghiệm q trình làm việc +Ngồi q trình thực nhóm em cịn vận dụng kiến thức học để giải vấn đề củng cố lại kiến thức lần 117 +Nếu nghiên cứu tiếp nhóm em phát triển thiết kế máy nhỏ gọn, hệ thống làm nguội phun hơn, khả vận chuyển dễ dàng 5.2 KIẾN NGHỊ Để thiết kế hồn thiện, nhóm thực việc làm nhằm làm cho thiết kế có nhìn đẹp làm việc với hiệu cao Việc tạo lớp vách ngăn bên ngồi cho khu vực buồng tơi thép tính thẩm mĩ tránh làm nguội nước bắn ngồi Hình 5.1 Thiết kế hệ thống vách ngăn cho buồng Tiếp theo thiết kế hệ thống phun nước làm nguội cho máy Ban đầu nhóm thiết kế hệ thống tay quay làm nguội nhiều tia nước phun (hình 5.2 hình 5.3) Nhưng thiết kế khơng hợp lí dẫn đến cồng kềnh, không đáp 118 ứng thời gian yêu cầu làm nguội sau tơi nên nhóm tiến hành nhiều cải tiến thay kết hệ thống nước (hình 5.4) gọn nhẹ đáp ứng thời gian yêu cầu làm nguội trình tơi Hình 5.2 Hệ thống làm nguội ban đầu (Phương án 1) Hình 5.3 Hệ thống làm nguội ban đầu (Phương án 2) 119 Hình 5.4 Hệ thống làm nguôi sau cải tiến (Phương án cuối chọn) 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Nguyễn Ngọc Đào, Giáo trình CAD-CAM/CNC bản, Trường ĐH SPKT 2004 [2] TS Lê Hiếu Giang, ThS Nguyễn Trường Thịnh, Máy điều khiển theo chương trình số, TP HCM 2005 [3] TS Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Trường ĐH Bách Khoa TP HCM [4] TS Bùi Quý Lực, Hệ thống điều khiển số công nghiệp, NXB KHKT, Hà Nội 2006 [5] Mach3 CNC controller software installation and configuration, Artsoft USA [6] Theory and design of cnc systems Authors: Suk-Hwan Suh, Seong Kyoon Kang, Dae-Hyuk Chung, Ian Stroud [7] Giáo trình kỹ thuật nhiệt, TS Trần Văn Lịch, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2007 [8] Giáo trình kim loại thiết bị nhiệt, KS Nguyễn Việt Trường, NXB Giao Thông Vân Tải, 2006 121