Máy phay CNC 5 trục có tầm quan trọng lớn trong việc gia công các chi tiết phức tạp, tăng năng suất và hiệu suất sản xuất, đảm bảo chất lượng và độ chính xác cao, linh hoạt và đa dạng ứn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TRỤC XOAY A C CHO MÁY PHAY CNC TRỤC GVHD: ThS TRẦN CHÍ THIÊN SVTH : NGUYỄN VĂN SANG VŨ HOÀNG NĂNG BÙI NHẬT KHÁNH SKL011003 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TRỤC XOAY A C CHO MÁY PHAY CNC TRỤC Giáo viên hướng dẫn: ThS TRẦN CHÍ THIÊN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN SANG Khóa: MSSV: 19143320 VŨ HOÀNG NĂNG 19143291 BÙI NHẬT KHÁNH 19143264 2019 – 2023 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn: Công Nghệ Chế Tạo Máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II / năm học 2023 Giảng viên hướng dẫn: Ths Trần Chí Thiên Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Sang MSSV: 19143320 Điện thoại: 0948167769 Vũ Hoàng Năng MSSV: 19143291 Điện thoại: 0356126643 Bùi Nhật Khánh MSSV: 19143264 Điện thoại: 0932532984 Mã số đề tài: 22223DT231 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo trục xoay AC cho máy phay CNC trục Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Không gian thiết kế trục AC: 500x450x250 mm Nội dung đồ án: - Nghiên cứu tổng quan máy CNC trục - Nghiên cứu, thiết kế trục xoay AC - Tính tốn, thiết kế, lựa chọn phương pháp gia công - Lắp ráp phần điện, điều khiển - Chạy thử nghiệm, đánh giá Các sản phẩm dự kiến: - Bản vẽ chi tiết, vẽ 3D, vẽ lắp - Tập thuyết - Mơ hình trục AC, mơ hình máy phay CNC trục Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Được phép bảo vệ (GVHD ký, ghi rõ họ tên TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ I/ năm học 2022/2023 (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Sang MSSV: 19143320 Điện thoại: 0948167769 Vũ Hoàng Năng MSSV: 19143291 Điện thoại: 0356126643 Bùi Nhật Khánh MSSV: 19143264 Điện thoại: 0932532984 Mã số đề tài: 22223DT231 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo trục xoay AC cho máy phay CNC trục Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạo máy Họ tên GV hướng dẫn: : Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá Điểm tối đa Mục đánh giá STT Điểm đạt Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Kết luận Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ TP HCM, ngày tháng năm 2023 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ I/ năm học 2022/2023 (Dành cho giảng viên phản biện) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Sang MSSV: 19143320 Điện thoại: 0948167769 Vũ Hoàng Năng MSSV: 19143291 Điện thoại: 0356126643 Bùi Nhật Khánh MSSV: 19143264 Điện thoại: 0932532984 Mã số đề tài: 22223DT231 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo trục xoay AC cho máy phay CNC trục Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạo máy Họ tên GV phản biện: Ý KIẾN NHẬN XÉT Đánh giá Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Đánh giá: STT Điểm tối đa Mục đánh giá Điểm đạt Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Kết luận Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ TP HCM, ngày tháng năm 2023 GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo trục xoay AC cho máy phay CNC trục Mã số đề tài: 22223DT231 GVHD: Ths Trần Chí Thiên Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Sang MSSV: 19143320 Điện thoại: 0948167769 Vũ Hoàng Năng MSSV: 19143291 Điện thoại: 0356126643 Bùi Nhật Khánh MSSV: 19143264 Điện thoại: 0932532984 Địa chỉ: 104 đường số 4, phường Tam phú, quận Thủ Đức, TPHCM Email: 19143320@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng năm 2023 Ký tên i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy dành tình cảm tận tâm dẫn chúng em suốt trình làm đồ án, đặc biệt hỗ trợ tận tình thầy Trần Chí Thiên - người đồng hành hướng dẫn chúng em từ bắt đầu hồn thành đồ án Đồ án tốt nghiệp khơng đánh dấu cột mốc quan trọng hành trình học tập chúng em suốt năm rèn luyện trường, mà nơi để chúng em áp dụng kiến thức học ghế nhà trường vào thực tế Nhờ đồ án tốt nghiệp, chúng em rút nhiều học quý báu hồn thiện thân tốt để chuẩn bị cho tương lai Bên cạnh đó, chúng em khơng thể khơng bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến phụ huynh chúng em Qua nỗ lực không ngừng, phụ huynh tạo điều kiện hy sinh khơng quản ngại để chúng em bước vào đường đại học Sự ủng hộ tình yêu thương vô điều kiện từ phụ huynh trở thành nguồn động lực quan trọng giúp chúng em vượt qua khó khăn khoảng thời gian chập chững bước vào đời Thời gian thực đồ án tốt nghiệp giai đoạn đầy khó khăn hệ sinh viên chúng em Tuy nhiên, chúng em may mắn nhận bảo tận tâm từ giảng viên hưỡng dẫn thầy cô mơn Cơ Khí Chế Tạo Máy Nhờ vào hướng dẫn đáng quý đó, chúng em vượt qua thử thách hoàn thành đồ án cách hiệu Trong trình thực Đồ Án Tốt Nghiệp, chúng em nhận thấy số thiếu sót Vì vậy, chúng em mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến q báu mình, để chúng em học hỏi rút kinh nghiệm tương lai Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô dành thời gian tâm huyết để hướng dẫn chúng em Sự giúp đỡ quý báu quý vị góp phần khơng nhỏ vào thành cơng đồ án tốt nghiệp Chúng em mãi ghi nhớ trân trọng mà quý vị dạy dỗ, để áp dụng vào sống nghiệp tương lai Chúng em xin chân thành cảm ơn ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Thiết kế chế tạo trục xoay AC cho máy phay CNC trục ” Cùng với tiến khoa học kỹ thuật máy móc phục vụ cho đời sống cơng nghiệp xuất nhiều Từ hàng loạt máy CNC đời có khả sản xuất sản phẩm khó dễ dàng đạt suất cao CNC cịn có khả tự động hóa, giúp tăng cường suất hiệu sản xuất Một chương trình gia cơng lập trình thiết lập, máy CNC hoạt động cách tự động thời gian dài mà không cần can thiệp người Điều giúp tiết kiệm thời gian, công sức giảm thiểu nguy sai sót yếu tố người gây Máy CNC đời đáp ứng nhiều nhu cầu khác ngành gia công chế tạo Đề tài nghiên cứu dựa máy CNC trục có sẵn, từ thiết kế chế tạo thêm trục xoay A C, lắp ráp đồng để phát triển thành máy phay CNC trục Sau tiến hành đo đạc độ xác chạy thử nghiệm để đạt yêu cầu ban đầu đề tài Cụm trục AC sau chế tạo có kích thước 430x220x232 mm, vật liệu chế tạo nhơm 6061 đảm bảo trục lắp đặt động hoạt động nhẹ nhàng xác Máy sau hồn có khả gia cơng hình dạng phức tạp với sai số kích thước đạt mức 0.02 mm iii CHƯƠNG Bước TT Thực Loại dao 1 Gia cơng kích thước bao Dao thép gió đạt Ø150x25 mm Gia cơng lỗ định vị với hộp số trục C Ø31x1 mm Nguyên công 1 Khoan lỗ tâm Ø3x3mm Chế độ cắt S (v/p) F (mm/v) t (mm) 2000 0.4 2,5 0,5 2500 0.8 Mũi khoan Ø3 Dao thép gió Gia công lỗ định vị tâm 2000 bàn Ø6x5 mm Máy phay đứng CNC Nguyên công 0.4 1 Dao chữ T 8000 4000 Phay rãnh chữ rãnh chữ T kích thước 10x8mm; 22x6mm Khoan lỗ Ø4mm Mũi khoan Ø4 1500 100 Phay lỗ bậc Ø8x5mm Dao phay Ø5 8000 2500 Bảng Quá trình thực thành bàn phơi 57 2.5 CHƯƠNG Bát gắn động trục C Quy cách phôi: Ø80x15 mm Vật liệu: Thép CT3 Gá kẹp: Mâm cặp Chuẩn gia công Nguyên công Bước TT 1 Thực Loại dao Gia công kích thước bao đạt Ø73x10 mm Gia cơng kích thước lỗ đạt Ø20 suốt Gia cơng lỗ bậc đạt kích thước Ø38x3 mm Dao hợp kim Mũi khoan Ø20 Dao hợp kim Chế độ cắt S (v/p) 1000 F (mm/v) 0.2 t (mm) 1000 0.15 Thô: 1000 Tinh: 800 Thô: 0.2 Tinh: 0,1 Thô: Tinh: 0,1 Thô: 1000 Thô: 0.2 Tinh: 800 Tinh: 0,1 Gá kẹp: Ê tô Thô: Tinh: 0,1 Nguyên công 1 Gia cơng kích thước lỗ Ø30x2.5 mm Máy phay đứng CNC Nguyên công 58 CHƯƠNG 1 Khoan 11 lỗ Ø3,5 Gia cơng lỗ đạt kích thước Ø3.5 suốt Taro lỗ ren đạt kích thước Mũi taro 20 10 mm/p ren M4 M4 Gia công kích thước lỗ Mũi khoan 1500 100 đạt Ø7.5 suốt Ø7,5 mm/p Gia cơng kích thước lỗ Mũi khoan 2000 50 mm/p đạt Ø4 suốt Ø4 Bảng 10 Quá trình thực bát cắm động trục C Mũi khoan tâm Ø3 Mũi khoan Ø3,5 1800 40 mm/p 1800 40 mm/p Bích che ổ bi trục A Máy tiện CNC Gá kẹp: Mâm cặp Quy cách phôi: Ø90x 10 mm Vật liệu: Thép C45 Nguyên công Chuẩn gia công Bước TT 1 Thực Loại dao Chế độ cắt S (v/p) 1000 F (mm/v) t (mm) 0.2 Gia cơng kích thước bao Dao hợp đạt Ø80x5 mm kim Gia công lỗ đạt Ø30 suốt Mũi khoan 800 0.15 Ø30 Gia cơng lỗ bậc đạt kích Dao hợp Thơ: 1000 Thô: 0.2 thước Ø38x1 mm kim Tinh: 800 Tinh: 0,1 59 Thô: Tinh: 0,1 CHƯƠNG Máy phay CNC Gá kẹp:Ê tô Nguyên công Chuẩn gia công 1 Gia cơng lỗ đạt kích Mũi khoan 1800 40mm/p thước Ø5 suốt Ø5 Bảng 11 Quá trình thực bích che ổ bi trục A Bát cắm động trục A Quy cách phôi: Ø90x15 mm Vật liệu: Thép CT3 Máy tiện CNC Gá kẹp: ê tô Nguyên công Chuẩn gia công Bước TT 1 1 Thực Loại dao Gia công kích thước bao Dao hợp kim đạt Ø86x15 mm Khoan lỗ Ø15 Mũi khoan Ø15 Tiện lỗ bậc Ø30x2,5 mm Dao hợp kim 60 S (v/p) 1000 Chế độ cắt F (mm/v) 0.2 t (mm) 1000 Thô: 1000 Tinh: 800 0.2 Thô: 0.2 Tinh: 0,1 Thô: Tinh: 0,1 CHƯƠNG Nguyên công Chuẩn gia công 1 Tiện bậc Ø50x1 mm Tiện lỗ bậc Ø25x2 mm Máy phay đứng CNC Dao hợp kim Thô: 1000 Thô: 0.2 Tinh: 800 Tinh: 0,1 1000 0.2 Gá kẹp: ê tô Thô: Tinh: 0,1 Nguyên công Chuẩn gia công 1 Phay biên dạng kích bao Dao phay mặt 6000 10000 thước 60x60x11 mm Ø20 mm/p Khoan lỗ Ø5 suốt Mũi khoan Ø5 1200 40 mm/p Khoan lỗ Ø3.5 Mũi khoan Ø3.5 1800 40 mm/p Taro lỗ suốt M4 Mũi Taro M4 20 10 mm/p Bảng 12 Quá trình thực bát cắm động trục A Trục đỡ ổ bi Quy cách phôi: Ø75x50 mm Vật liệu: Thép CT3 61 2 CHƯƠNG Máy tiện CNC Gá kẹp: Mâm cặp Nguyên công Chuẩn gia công Bước TT Thực Loại dao 1 Gia cơng kích thước bao đạt Ø75x45 mm Tiện đường kính Ø30 mm Dao hợp kim Tiện lỗ bậc Ø47 mm S (v/p) 1000 Chế độ cắt F (mm/p) t (mm) 0.2 Thô: 1000 Tinh: 800 1000 Thô: 0.2 Tinh: 0,1 0.2 Thô: Tinh: 0,1 Thô: 1000 Tinh: 800 Thô: 0.2 Tinh: 0,1 Thô: Tinh: 0,1 Nguyên công Chuẩn gia công 1 Tiện đường kính Ø70 mm Dao hợp kim Máy phay đứng CNC Gá kẹp: ê tô Nguyên công Chuẩn gia công 62 CHƯƠNG 1 Khoan lỗ Ø5 Mũi khoan Ø5 1800 40 mm/p Taro lỗ suốt M6 Mũi Taro M6 20 20 Bảng 13 Quá trình thực trục đỡ ổ bi 6.2 Q trình thực nghiệm tính tốn, thiết kế gia cơng Hình Q trình thiết kế trục AC Hình Q trình gia cơng chế tạo chi tiết Sau gia công, tiến hành kiếm tra lại tồn kích thước cần thiết theo vẽ, ta kết thể dưới: Hầu hết kích thước đo thỏa mãn dung sai cho phép 63 CHƯƠNG 64 CHƯƠNG 65 CHƯƠNG 66 CHƯƠNG Hình Quá trình lắp ráp chi tiết Hình Quá trình lắp động thực setup điều khiển Hình Q trinh Tuning điều chỉnh thơng số động servo 67 CHƯƠNG Hình 6 Quá trình setup đồng trục Hình Máy sau hoàn thành KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo trục xoay AC máy phay CNC trục” sau tháng tìm hiểu, tính tốn, thiết kế gia cơng hồn thành Trong suốt q trình nghiên cứu, chế tạo nhóm thực đề tài đạt thành tựu sau: - Dựa vào kiến thức học máy CNC, quy trình cơng nghệ gia cơng giảng đường nguồn tài liệu dồi CNC mạng internet đưa ý tưởng giải pháp tốt để thiết kế, gia công cụm trục xoay A C máy CNC trục 68 CHƯƠNG - Sử dụng tối ưu chức phần mềm Autudesk Inventor 2020, Autocad 2020 để vẽ, tính tốn, mơ phỏng, xuất vẽ suốt q trình thực đồ án - Xây dựng vẽ chế tạo, vẽ chi tiết, vẽ lắp - Tính tốn lượng phơi gia cơng, vật liệu nhơm, sau gia cơng, đo đạc lắp ghép hồn thiện trục xoay AC máy phay CNC trục - Có thêm nhiều kiến thức quy trình cơng nghệ gia cơng khí, quy trình thiết kế máy Tích lũy thêm nhiều kiến thức gia công kim loại, loại động thiết bị điện - Trục xoay AC hoàn thành lắp ghép đồng máy để thành máy phay CNC trục, gia cơng phục vụ q trình học tập sinh viên trường đại học Kiến nghị Đề tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo trục xoay AC máy phay CNC trục” đề tài thiết kế chế tạo thêm trục dựa máy CNC trục có sẵn để đồng tạo nên máy phay CNC trục nghiên cứu, thiết kế chế tạo thêm theo số phương án sau: - Thiết kế, chế tạo thêm phận tự động thay dao, phận tưới nguội - Có thể thiết kế phát triển thành máy phay CNC trục - Lắp thêm phận che chắn gia công 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [2] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [3] ThS Trần Quốc Hùng, Thiết kế máy cắt kim loại, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM [4] GS.TS Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ,Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [5] ThS Trần Quốc Hùng, Dung sai kỹ thuật đo, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM [6] PGS.TS Trịnh Chất, TS Lê Văn Uyển, Tính tốn thiế kế hệ dẫn động khí Tập 1, Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội 2006 [7] GS.TS Trần Văn Địch, PGS.TS Ngơ Trí Phúc, Sổ tay Thép giới, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [8] Nguyễn Ngọc Đào,Trần Thế San, Hồ Viết Bình, Chế độ cắt gia cơng khí, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM [9] Nguyễn Trường Hải, Trương Long Trí, Võ Văn Tiến, Nguyễn Văn Lâm, GVHD: ThS Đặng Minh Phụng, Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế máy cnc trục Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy cnc trục ứng dụng gia công nhôm kim loại màu, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Nguồn khác [10] SKF, Rolling Bearing SKF Catalogue, link https://cdn.skfmediahub.skf.com/api/public/0901d196802809de/pdf_preview _medium/0901d196802809de_pdf_preview_medium.pdf, 27/06/2021 [11] Lenze SE, Catalogue servo motors, link https://souzimport.ru/upload/files/CAT_MT_MC_13513046_en_GB.pdf, 02/06/2016 [12] Orientalmotor, Motor Sizing Tools, link https://www.orientalmotor.com/motor-sizing/index.html [13] Strain Wave Gearing , Wikipedia, link https://en.wikipedia.org/wiki/Strain_wave_gearing, 08/11/2022 S K L 0