Nghiên cứu thiết kế và chế tạo bàn tranh cát nghệ thuật ứng dụng kỹ thuật điều khiển nc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU , THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BÀN TRANH CÁT NGHỆ THUẬT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN NC NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:Th.S PHẠM BÁ KHIỂN Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Phạm Nhất Duy 1611040099 16DCKA1 Trần Ngọc Đức Trí 1611040093 16DCKA1 Trần Đức Bảo 1611040158 16DCKA1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU , THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BÀN TRANH CÁT NGHỆ THUẬT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN NC NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S PHẠM BÁ KHIỂN Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Phạm Nhất Duy 1611040099 16DCKA1 Trần Ngọc Đức Trí 1611040093 16DCKA1 Trần Đức Bảo 1611040158 16DCKA1 BM01/QT05/Đ T-KT VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: CQ (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm 3): Nguyễn Phạm Nhất Duy , MSSV: 1611040099 , Lớp: 16DCKA1 Điện thoại: 0379128689 , Email: nhatduynhatduy20@gmail.com Trần Ngọc Đức Trí , MSSV: 1611040093 , Lớp: 16DCKA1 Điện thoại: 0908681991 , Email: tndt140398@gmail.com Trần Đức Bảo , MSSV: 1611040158 , Lớp: 16DCKA1 Điện thoại: 0971061550 , Email: bao1121998@gmail.com Ngành : Kỹ Thuật Cơ Khí Chuyên ngành : Cơ Khí Tên đề tài đăng ký : NGHIÊN CỨU , THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BÀN TRANH CÁT NGHỆ THUẬT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN NC Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) Viện Kỹ thuật Hutech MÃ ĐỀ TÀI: 26 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Nguyễn Phạm Nhất Duy MSSV : 1611040099 Lớp : 16DCKA1 Điện thoại : 0379128689 , Email : nhatduynhatduy20@gmail.com Ngành : Kỹ Thuật Cơ Khí Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo bàn tranh cát nghệ thuật ứng dụng kỹ thuật điều khiển NC” Nhiệm vụ thực đề tài: - Nghiên cứu, thiết kế mơ hình phần mềm Solidworks - Tạo vẽ chế tạo khí, vẽ lắp ráp bàn tạo tranh cát - Hoàn thiện chịu trách nhiệm ý tưởng thiết kế mơ hình Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ tên ) Viện Kỹ thuật Hutech MÃ ĐỀ TÀI: 26 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Trần Ngọc Đức Trí , MSSV : 1611040093 , Lớp : 16DCKA1 Điện thoại : 0908681991 , Email : tndt140398@gmail.com Ngành : Kỹ Thuật Cơ Khí Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo bàn tranh cát nghệ thuật ứng dụng kỹ thuật điều khiển NC” Nhiệm vụ thực đề tài: - Viết chương trình vi điều khiển, thuật tốn điều khiển - Chế tạo, lắp ráp hoàn thiện việc xây dựng phần cứng, linh kiện khí Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ tên) MÃ ĐỀ TÀI: 26 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Trần Đức Bảo , MSSV : 1611040158 , Lớp : 16DCKA1 Điện thoại : 0971061550 , Email : bao1121998@gmail.com Ngành : Kỹ Thuật Cơ Khí Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo bàn tranh cát nghệ thuật ứng dụng kỹ thuật điều khiển NC” Nhiệm vụ thực đề tài: -Tìm hiểu lý thuyết, xu ứng dụng điều khiển NC, điều khiển tự động nghành mỹ thuật, tranh cát -Phụ trách viết báo cáo thuyết minh Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Nhóm chúng em xin giới thiệu với thầy người đề tài ”NGHIÊN CỨU , THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BÀN TRANH CÁT NGHỆ THUẬT ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN NC ” Chúng em chọn đề tài thiết thực tạo sản phẩm quen thuộc đời sống Trong q trình thực đề tài cịn có nhiều thiếu sót kiến thức cịn sơ sài nội dung trình bày báo cáo biểu kết chúng em đạt hướng dẫn Th.S PHẠM BÁ KHIỂN Chúng em xin cam đoan rằng: Những nội dung trình bày báo cáo tốt nghiệp chép từ báo cáo tốt nghiệp năm trước Nếu không thật, chúng em xin chịu trách nhiệm trước thầy Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 09 năm 2021 i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Phạm Bá Khiển – người giúp đỡ chúng em q trình làm đờ án tốt nghiệp giao Với kiến thức trang bị trình tìm hiểu tài liệu có liên quan thực tế Tuy nhiên không tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế thiết kế Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy, quý cô môn viện kỹ thuật trường Đại Học Hutech thầy ngồi viện trao cho em hành trang quý báo suốt năm học vừa qua Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy, quý cô mạnh khỏe thành cơng cơng việc Em xin cám ơn tất ! Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 09 năm 2021 ii MỤC LỤC CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan đề tài 2.2 Tình hình nước 2.3 Tình hình giới CHƯƠNG MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 3.1 Mục tiêu đề tài 10 3.2 Phương pháp nghiên cứu 10 3.3 Yêu cầu kỹ thuật bàn tranh cát 10 CHƯƠNG QUY TRÌNH THIẾT KẾ BÀN TRANH CÁT .12 4.1 Chọn kết cấu mô hình 12 4.2 Tính tốn, lựa chọn thiết bị 12 4.2.1 Arduino 2560 12 4.2.2 Ramp 1.4 14 4.2.3 Màn hình LCD 12864 15 4.2.4 Lựa chọn động 17 4.2.5 Chọn dây đai 22 4.2.6 Đèn Led RGB 23 4.2.7 Cát mịn 24 4.3 Tính tốn, thiết kế khí 26 4.3.1 Thiết kế chân bàn 26 4.3.2 Thiết kế thân bàn 28 4.3.3 Thiết kế gắn động gắn buly sau 30 4.3.4 Thiết kế gắn bánh trượt 31 iii 4.3.5 Thiết kế phần trục XY 32 4.3.6 Thiết kế mặt chứa cát 33 4.3.7 Thiết kế vòng chứa cát 34 4.3.8 Thiết kế mặt kính bàn 35 4.3.9 Thiết kế mặt kính đen 36 4.4 Thiết kế phần điều khiển mạch điện 36 4.4.1 Board điều khiển xử lý tín hiệu 36 4.4.2 Board mở rộng Ramp 1.4 .40 CHƯƠNG THI CÔNG SẢN PHẨM 42 5.1 Tiến hành gia công 42 5.1.1 Gia công chân bàn 42 5.1.2 Gia công thân bàn 45 5.1.3 Gia công gắn động 48 5.1.4 Gia công gắn buly sau 48 5.1.5 Gia công gắn bánh trượt .49 5.1.6 Gia công mặt chứa cát 50 5.1.7 Gia cơng vịng chứa cát 51 5.1.8 Gia công kính mặt bàn 52 5.2 Mô lắp chi tiết hoàn thiện bàn 53 5.3 Giới thiệu phần mềm Cura 60 5.4 Phương pháp lấy hình vận hành bàn tranh cát 61 5.4.1 Phương pháp lấy hình 61 5.4.2 Phương pháp vận hành 64 CHƯƠNG KẾT LUẬN 67 6.1 Đánh giá kết 67 6.2 Kết luận .67 6.3 Hạn chế hướng phát triển .68 PHỤ LỤC 71 iv Kỹ làm việc nhóm hiệu để dần làm quen với môi trường làm việc ngồi cơng ty, xí nghiệp Đờ án giúp nhóm chúng em có thêm kiến thức thực tế nắm vững kiến thức kỹ đọc vẽ kỹ thuật Hoàn thành thuyết minh đờ án, tập vẽ sản phẩm Hồn thành mục tiêu làm sản phẩm bàn tranh cát với giá thành thấp phù hợp với thị trường nước Trong q trình làm đờ án, tất cố gắng chúng em thực đề tài với giúp đỡ lớn lao thầy cô trường Đại học Công Nghệ Tp.HCM, đặc biệt thầy hướng dẫn đề tài Th.S Phạm Bá Khiển Nhóm thực đề tài chúng em giải vấn đề từ đơn giản đến phức tạp, đồng thời đảm bảo khối lượng công việc phân công thời gian quy định Với thời gian kiến thức cịn hạn chế, q trình thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót mong góp ý thầy cô giảng viên, bạn bè bạn sinh viên 6.3 Hạn chế hướng phát triển Hạn chế Tuy nhiên, để hoàn thiện mẫu bàn tranh cát với phương pháp tốt giá thành tối ưu phải cần nhiều thời gian để nghiên cứu xác Hướng phát triển Tạo phần mềm App điện thoại để thực việc chuyển đổi hình ảnh hoa văn nhanh , bàn tranh cát hãng nước ngồi Tạo nhiều mẫu mã đẹp tiết kiệm chi phí Sản xuất lắp ráp theo dây chuyền xuất nước ngồi Sử dụng ng̀n điện di động có thời gian sử dụng lâu Sử dụng hai viên bi sắt để tạo hình nhanh lạ mắt Kết hợp nhiều chức tiện dụng bàn Tạo thành dây chuyền sản xuất chuyên nghiệp 68 Tạo nhiều mẫu mã độc đáo giá thành thấp Đáp ứng nhiều nhu cầu sử dụng 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất – Lê Văn Uyển , Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, tập 2, NXB giáo dục Việt Nam, 2010 Trần Quốc Hùng, giáo trình dung sai kỹ thuật đo, NXB đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2013 Cơ sở tự động hóa máy cơng cụ - Kỹ thuật điều khiển, điều chỉnh lập trình khai thác máy công cụ CNC, Tạ Duy Liêm – Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2005 Tính tốn hệ dẫn động khí tập 1, Trịnh Chất – Lê Văn Uyển – Nhà xuất giáo dục, 2003 https://sandify.org/?fbclid=IwAR29PbZKTwmo_J6ECjN_LgHrvxcEjouG WBpjHPnJJDIJmyFwFaird0flvYo http://thejuggler.net/sisyphus/ PHẦN MỀM HỖ TRỢ Solidworks 2021 Cura Untimaker 70 PHỤ LỤC Phụ lục Đây đoạn ví dụ code đoạn đầu đoạn code cuối để đưa vào bàn tranh cát để động hoạt động kéo theo viên bi sắt tạo hình vẽ 0 0 6.32318531 6.32318531 0.01 6.03568067 6.41135129 0.02004109 12.64637061 0.995 12.64637061 0.00995 12.45404294 12.8422121 0.042648 923.66505485 0.01 921.13376978 917.46854643 0.0021 929.98824016 0.215 929.98824016 0.00977273 927.40801826 923.66824016 0.01 923.66824016 923.66824016 923.66824016 71 Phụ lục Các vẽ 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82