đồ án máy phay 4 trục nghiên cứu về máy phay 4 trục và các kiến thức liên quan về máy phay 4 trục đó hiểu về máy phay 4 trục và các cải tiến mang lại cho sản phẩm đó tối ưu về sản phẩm 1 cách tốt nhất để sản phẩm chất lượng hơn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CNC 1.1 1.2 1.2.1 Khái quát điều khiển số lịch sử phát triển máy CNC Khái niệm, cấu tạo, phân loại, đặc điểm máy CNC Khái niệm 1.2.2 Cấu tạo 1.2.3 Phân loại 11 1.3 1.4 Các sản phẩn từ CNC 15 Giới thiệu máy CNC mini 16 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 2.1 2.2 2.2.1 Nguyên lý máy cnc trục 20 Các phương án động học máy 20 Phương án phôi cố định 20 2.2.2 Phương án phôi di chuyển trục Y, dụng cụ gia công di chuyển trục X Z .22 2.2.3 Phương án bàn máy mang phôi di chuyển theo trục X, Y 22 2.2.4 Lựa chọn phương án động học 23 2.3 2.4 2.5 2.5.1 Sơ đồ động học máy 24 Nguyên lý hoạt động máy thiết kế: 26 Lựa chọn cấu truyền động 27 Vít me đai ốc 27 2.5.2 Phương án dùng bánh 29 2.5.3 Phương án dùng đai 30 2.6 2.6.1 Thiết kế hệ thống khí cho máy 30 Xác định chế độ làm việc giới hạn 30 2.6.2 Xác định lực gia công 34 2.6.3 Xác định công suất động điện 35 2.6.4 Xác định cơng suất động truyền động 35 2.6.5 Bộ truyền vitme – đai ốc 36 2.6.6 Bộ truyền đai 38 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY 3.1 3.1.1 Lựa chọn phần mềm điều khiển 43 Phần mềm Fanuc 43 3.1.2 Phần mềm NCstudio 43 3.1.3 Phần mềm Mach3 45 3.1.4 Kết luận 56 3.2 3.3 3.3.1 Sơ đồ cấu trúc điều khiển 56 Lựa chọn linh kiện điện tử cho máy 57 Board mach3 57 3.3.2 Driver điều khiển động bước TB6600 - 4A 59 3.3.3 Tìm hiểu, lựa chọn động bước 61 3.3.4 Tìm hiểu cơng tắc hành trình 80 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục 3.3.5 Tìm hiểu nút dừng khẩn cấp 83 3.3.6 Lựa chọn động dẫn động trục mơ hình 85 3.3.7 Tìm hiểu nguồn 24v – 15a 88 3.3.8 Tìm hiểu nguồn 48v – 7.5a 90 3.3.9 Tìm hiểu driver spindle 300w 91 3.4 Sơ đồ mạch điều khiển 92 CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO MƠ HÌNH VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY 4.1 4.1.1 Chế tạo mơ hình 93 Chế tạo cụm trục Z 94 4.1.2 Chế tạo bàn máy 95 4.2 4.2.1 Hướng dẫn sử dụng máy 97 Thiết lập mach3 97 4.2.2 Lập trình gia cơng cho máy phay CNC 104 4.2.3 Cách vận hành máy CNC mini 112 KẾT LUẬN 113 DANH MỤC HÌNH ẢNH 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục LỜI NÓI ĐẦU Ngày máy CNC dần thay máy gia công truyền thống đóng vai trị khơng thể thiếu hoạt động sản xuất Với nhiều chủng loại, kích thước khác nhau, máy CNC ứng dụng nhiều lĩnh vực điêu khắc tranh gỗ, gia công mạch, gia cơng khí v.v Vì chúng em vận dụng kiến thức học đào tạo năm Đại học Hải Phòng Chúng em định chọn đề tài tốt nghiệp “thiết kế mơ hình máy phay CNC trục” , để chúng em có thêm hiểu biết, có tảng kiến thức theo đuổi làm máy CNC sau Trong đề tài đồ án tốt nghiệp, mục tiêu trước tiên mà chúng em hướng tới chế tạo mơ hình máy CNC hoạt động ổn định hoạt động với sai số nhỏ, sau chúng em hướng tới khắc phục dao động, sai số sau tiếp tục nâng cao thêm tính tự động máy khả thay dao tự động, hệ thống cấp phôi tự động Tuy nhiên kinh nghiệm hạn chế thời gian thực có hạn, nên đồ án chúng em cịn thiếu xót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy để hồn thiện để tài Đề tài thiết kế mơ hình máy phay CNC trục chúng em hướng dẫn thầy giáo Th.S Đinh Văn Hiển bao gồm nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu chung máy CNC Chương 2: Thiết kế động học, động lực học máy Chương 3: Thiết kế điều khiển cho máy Chương 4: Chế tạo mơ hình hướng dẫn sử dụng máy Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy thầy cô khoa Điện – Cơ trường Đại học Hải Phòng hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Hải Phịng, ngày tháng năm 2018 Nhóm sinh viên thiết kế: Phạm Văn Hùng _ Lớp CĐT K14 Nguyễn Tuấn Kiệt _ Lớp CTM K14 Lại Văn Nghĩa _ Lớp CĐT K14 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CNC 1.1 Khái quát điều khiển số lịch sử phát triển máy CNC - Điều khiển số ( numerical control ) đời với mục đích điều khiển q trình cơng nghệ gia cắt gọt máy công cụ Về thực chất, trình tự động điều khiển hoạt động máy ( máy cắt kim loại, robot, băng tải vận chuyển phôi liệu chi tiết gia cơng , kho quản lí phơi sản phẩm ) sở liệu cung cấp dạng dạng mã số nhị nguyên bao gồm chữ số, số thập phân, số chữ số kí tự đặc biệt tạo nên chương trình làm việc thiết bị hay hệ thống - Trước đây, có q trình gia cơng cắt gọt điều khiển theo chương trình kĩ thuật chép hình theo mẫu, chép hình hệ thống thủy lực, cam điều khiển mạch logic Ngày với việc ứng dụng thành công thành khoa học-công nghệ, trông lĩnh vực điều khiển số tin học cho phép nhà chế tạo máy nghiên cứu đưa vào máy công cụ hệ thống điều khiển cho phép thực q trình gia cơng cách linh hoạt hơn, thích ứng với sản xuất đại mang lại hiệu kinh tế cao - Về mặt khoa học : Trong điều kiện nay, nhờ tiến khoa học kĩ thuật cho phép giải toán phức tạp với độ xác cao mà trước chưa đủ điều kiện phức tạp khiến ta phải bỏ qua số yếu tố dẫn đến kết gần Chính cho phép nhà chế tạo máy thiết kế chế tạo máy cấu có hiệu suất cao, độ xác truyền động cao khả chuyển động tạo hình phức tạp xác - Lịch sử phát triển NC bắt nguồn từ mục đích vềqn hàng khơng vũ trụ mà yêu cầu tiêu chất lượng máy bay tên lửa xe tăng cao ( có độ xác độ tin cậy cao nhất, có độ bền tính hiệu cao sử dụng ) Ngày nay, lịch sử phát triển NC trải qua q trình phát triển khơng ngừng với phát triển lĩnh vực vi xử lí 4bit, 8bit, 32bit đến đạt đến 32bit cho phép hệ sau cao hệ trước mạnh khả lưu trữ xử lý - Từ máy CNC riêng lẻ (CNC Machines - Tools) phát triển cao trung tâm gia công CNC (CNC Engineering-centre) có ổ chứa dao lên Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục tới hàng trăm thực nhiều ngun cơng đồng thời vị trí gá đặt Cùng với phát triển công nghệ truyền số liệu, mạng cục liên thông phát triển nhanh tạo điều kiện cho nhà công nghiệp ứng dụng để kết nối hoạt động nhiều máy CNC quản lí máy trung tâm DNC ( Directe Numerical Control) với mục đích khai thác cách có hiệu bố trí xếp cơng việc máy, tổ chức sản xuất quản lí chất lượng sản phẩm Hình 1: Cấu trúc hệ CNC Hiện nay, lĩnh vực sản xuất tự động chế tạo khí phát triển đạt đến trình độ cao phân xưởng tự động sản xuất linh hoạt tổ hợp CIM ( Computer Intergrated Manufacturing) với việc trang bị thêm robot cấp phôi liệu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục vận chuyển, hệ thống đo lường quản lí chất lượng tiên tiến, kiểu nhà kho đại đưa vào áp dụng mang lại hiệu kinh tế đáng kể 1.2 Khái niệm, cấu tạo, phân loại, đặc điểm máy CNC 1.1.1 Khái niệm CNC viết tắt cụm từ tiếng anh Computer Numerical Control nghĩa máy tiện kim loại điều khiển máy tính Vì não máy CNC máy tính Đây khơng phải mausy tính bình thường mà máy tính với cơng suất tính tốn cực nhanh Hệ điều hành mà sử dụng Fanuc, Fargor mazak Windows hay Mac máy tính thơng thường Hình 5: Máy CNC Máy tính điều khiển phận khí để cắt gọt kim loại Chương trình viết sẵn tự động thi hành bạn bấm nút star Chương trình dịch thứ ngơn ngữ để máy tính hiểu Sau đó, máy tính chuyển lệnh từ chương trình qua mạch điện tử đến điều khiển phận khí Ưu điểm máy CNC: - So với máy điều khiển công cụ tay, sản phẩm từ máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề người điều khiển mà phụ thuộc vào nội dung, chương trình đưa vào máy Người điều khiển yếu theo dõi kiểm tra chức hoạt động máy Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy phay CNC trục Độ xác lằm việc cao Thơng thường máy CNC có độ xác máy 0.001mm đạt độ xác cao Tốc độ cắt cao Nhờ cấu trúc khí bền máy, Những vật liệu cắt đại kim loại cứng hay gốm oxit sử dụng tốt - Thời quan gia công ngắn Các ưu điểm khác: - Máy CNC có tính linh hoạt cao việc lập trình, tiết kiệm thời quan chỉnh máy, đạt tính kinh tế cao việc gia công hang loại sản phẩm nhỏ - Ít phải dừng máy kỹ thuật, chi phí dừng máy nhỏ - Tiêu hao kiểm tra ít, giá thành đo kiểm tra giảm - Thời gian hiệu chỉnh máy nhỏ - Có thể gia cơng hàng loạt Nhược điểm: - Giá thành chế tạo máy cao - Giá thành bảo dưỡng, sữa chữa máy cao - Vận hành thay đổi người đứng máy khó khan Trình độ máy CNC Các chức tính tốn hệ thống CNC ngày hoàn thiện đạt tốc độ xử lý cao tiếp tục ứng dụng nhừng thành tựu phát triển vi xử lý up Các hệ thống CNC chế tạo hàng loạt lớn theo công thức xử lý đa chức , dùng cho nhiều mục đích điều khiển khác Vật mang tin từ bang đục lỗ, bang từ, đĩa từ tiến tới sử dụng đĩa CD có dung lượng ngày lớn, độ tin cậy tuổi thọ cao Việc cài đặt cụm vi tính trực tiếp vài hệ NC để trờ thành hệ thống CNC tạo điều kiện ứng dụng máy cơng cụ CNC xí nghiệp nhỏ, khơng có phịng lập trình riêng, nghĩa người điều khiển máy lập trình trực tiếp máy Dữ liệu nhập , nội dung lưu trữ, thơng báo tình trạng hoạt động máy dẫn cần thiết khác cho người điều khiển hiển thị hình Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Màn hình ban đầu đen trắng với ký tự chữ số dung hình màu đồ họa, độ phân giải cao (có thchúng em tốn đồ hình vẽ mô tĩnh hay động), biên dạng chi tiết gia công, chuyển động dao cụ hiển thị màng hình Các hệ CNC riêng lẻ ghép mạng cục hay mạng mở rộng để quản lý điều hành cách tổng thể hệ thống sản xuất xí nghiệp hay tập đồn cơng nghiệp 1.1.2 Cấu tạo Hình 6: Máy CNC công nghiệp Gồm hai phần: phần thân Auto Bar + Phần autobar dùng để chứa phôi phôi lên hệ thống khí Phơi cấp tự động hoawfc người công nhận gá vào bàn máy + Phần thân: Có cơng dụng để đỡ phận máy cnc - Nắp đậy: Khi làm việc, dầu cắt phun vào nơi tiếp xúc phôi cơng cụ bay tung tóe khắp buồn làm việc Nếu bạn khơng đậy nắp lại, dầu dính vào người bạn Vì lí an tồn, phải đảm bảo nắp đậy trước xả dầu cắt - Bảng cảnh báo: Hình ảnh bảng cảnh báo trường hợp nhắc bạn bạn không đóng nắp đậy, có vật bay từ buồn làm việc trúng vào người bạn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Ống phun dầu: phun dầu cắt nơi tiếp xúc phơi lưỡi dao để q - trình gia cơng diễn Dầu cắt có tác dụng: Giảm độ mài mòn lưỡi dao, làm mát - Các ụ dao: chứa holder - Ống đỡ phôi: ngậm phôi thông qua bush - Bàn phím nhập liệu: Nơi bạn nhập câu lệnh dạng mã G mã M - Bảng điều khiển: Gồm nút bấm để điều khiển máy - Băng truyền: băng truyền chạy, nhặt chip dụng rơi xuống vận chuyển Chip mảnh dụng rơi dao gia công phôi Nơi châm dầu làm mát: dầu để làm mát chi tiết khí máy - Dầu khác với dầu cắt Dầu cắt đưa vào máy trực tiếp qua buồng làm việc Chức máy CNC cắt gọt kim loại, nghĩa bạn đưa thép - hình trụ (phơi) vào máy CNC, máy gia cơng để tạo hình sản phẩm - Máy CNC cắt phôi lưỡi dao Các lưỡi dao phải có phận để giữ Những phần gọi holder Holder gắn ụ dao Hình 4: Dao tiện - Các máy CNC, máy hệ mới, có thêm dạng chuyển động khác nữa, dạng chuyển động phổ biến nguyên tắc, đủ để lập trình gia cơng biên dạng hình học (nhiều phần mềm CAM chí dùng chuyển động: nội suy tuyến tính cung trịn để sinh tất chương trình gia công) Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy phay CNC trục Chúng ta cần lưu ý hai điểm chung cho lệnh chuyển động Thứ nhất, chúng làm việc theo chế độ lưu, có nghĩa lệnh cần viết lần có hiệu lực cho tất liệu tọa độ tiếp theo, bị thay (một lệnh khác xuất hiện) Thứ hai, cần đưa vào lệnh tọa độ điểm cuối, cịn tọa độ điểm đầu vị trí thời máy (tức điểm cuối lệnh trước nó) + Chạy nhanh (hay cịn gọi định vị) Hầu tất máy CNC dùng lệnh G00 (hoặc G0) để thực chạy nhanh Trong lệnh phải có tọa độ đích Với lệnh chuyển động tuyến tính bàn (hoặc đầu dao) đạt giá trị tối đa có máy Chúng dùng để giảm thiểu thời gian chạy không tải (khơng cắt) q trình gia cơng Các ví dụ chuyển động nhanh định vị dao vào khỏi vị trí cắt, chạy tránh đồ kẹp chướng ngại khác hay nói chung Các máy CNC đại đạt tốc độ chạy nhanh cao, ví dụ có máy tới 250m/ph Vì vận hành máy cần cẩn trọng kiểm tra kỹ lưỡng lệnh nhanh Nếu không cố chẳng khác bạn lái xe đâm vào xe khác Rất may điều khiển CNC có chức giành kiểm sốt lệnh (làm chậm lại) giúp kiểm tra chương trình dễ dàng + Chuyển động thẳng Lệnh G01 (hoặc G1) dùng để xác định tốc độ cắt (ăn dao hay chạy bàn) theo đường thẳng (feed rate) Trên trung tâm gia công tốc độ cắt (lưu ý phân biệt với vận tốc cắt vận tốc dài mũi dao so với phôi) đo mm/phút (mm/min) inch/phút (in/min, IPM) Với trung tâm tiện, tốc độ cắt đo mm/vòng hay inch/vòng (mm/rev, in/rev) + Chuyển động tròn Hai lệnh G dùng cho chuyển động tròn G02 chuyển động tròn thuận chiều kim đồng hồ (TCKĐH) G03 thực chuyển động tròn ngược chiệu kim đồng hồ (NCKĐH) Trong dòng lệnh này, giá trị sau R bán kính cung trịn Thay dùng ký hiệu bán kính R, số điều khiển CNC cũ, véc tơ hướng (ký hiệu bới I, J, K) cho biết vị trí tâm cung trịn Bởi bạn cần kiểm tra tài liệu hướng dẫn máy để biết làm việc với hệ thống 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Hình 78 Tab output signals - Tab encoder/ MPG’s: tab để xác lập thong số ta dùng điều khiểnDC servo nên trường hợp ta khơng quan tâm đến Tab spindle setup: 102ung để xác định thông số phương pháp điều khiển spindle Như nói điều khiển ta điều khiển tín hiệu drive spindle 4.2.1.3 Xác lập đơn vị đo motor tuning Hình 8: Tab spindle setup Ta vào config/motor tuning xuất bảng sau: 102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Hình 79: Tab motor tuning - Góc bên phải mục axis selection: để trọn lựa trục góc bên trái thông số cần xác lập cho trục biểu đồ thể thông số xác lập theo dạng biểu đồ - Đầu tiên lựa chọn trục X axis selection xác lập số theo hình - Step per: thông số xác định số xung cần điều khiển máy di chuyển đơn vị (mm) ta phải tính tốn số dựa vào động bước bước tiến vitme Ví dụ động bước chạy chế độ nửa bước 0.90/ bước, có nghĩa để quay vịng động phải quay 360/0.9 = 400 bước tương đương với 400 xung điều khiển Mặt khác ta dùng vitme bước 2mm, tương ứng với 400 xung điều khiển trục X tiến 2mm từ suy số xung điều khiển để trục X tiến 1mm 400/2 = 200xung - Velocity … : vận tốc trục X: vận tốc tính mm/s trường hợp ta để vận tốc 400mm/s - Accleration: gia tốc trục X, tức độ tăng tốc độ để trục X đạt tốc độ lớn tốc độ xác lập velocity - Cịn mục step pulse dir pulse chưa tìm hiểu - Sau điền thơng số cần thiết ta click save axis setting để lưu lại ý ta không click vào biểu tượng mà ta chuyển sang trục khác thông số vừa không lưu lại mà quay trạng thái ban đầu 103 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy phay CNC trục Tiếp đến axis selection ta chọn trục Y để cài đặt cho trục Y trục Z để cài đặt cho trục Z thông số cài đặt tương tự trục X trường hợp ta sử dụng động bước với số bước khác ta tính tốn tốn cho trục điền vào steps per 4.2.1.4 Thiết lập cho trục A Ta vào Config/Toolpath xuất bảng sau: Hình 80: Tab Toolpath - Chọn “ A – rotations Enabled”, “ Use Diameter for Feedrate” để thiết đặt trục A trục xoay 4.2.2 Lập trình gia cơng cho máy phay CNC Hiện có nhiều phần mềm hỗ trợ lập trình gia cơng máy CNC như: JDpain, solidwork, CIMCO edit, Mastercam, catia,…v.v Nhóm lựa chọn sử dụng phần mềm Mastercam phần mềm CAD/CAM mạnh sử dụng nhiều gia cơng 4.2.2.1 Tìm hiểu qua phần mềm Mastercam MasterCam tụ hợp toàn diện phương án giúp tuyệt vời hóa gia công bao gồm Contour, Drill, Pocketing, Face, Peel mill, Engraving, Surface high speed, Advanced multiaxis Người dùng MasterCam tạo lập trình 104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục sản phẩm cách dùng dòng máy hệ điều khiển mà họ cung cấp sẵn , dùng cơng cụ đại MasterCam để tạo dòng CNC Software, Inc đời vào năm 1983 tiểu bang Massachusetts thuộc USA nhà phát triển SP CAD/CAM lâu đời USA Họ nhà tiên phong tăng trưởng PM CAD/CAM ngoại hình hổ trợ cho việc ngoại hình lẫn việc lập trình gia cơng phần mềm MasterCam SP họ , hổ trợ công cụ CAD giúp kỹ sư mẫu mã sản phẩm song song lập trình gia cơng cho sản phẩm trực tiếp HT MasterCam Kể từ MasterCam phát triển thành gói cơng cụ Cad/Cam chọn lựa sử dụng rộng rãi giới - Giao diện phần mềm Mastercam X5 Hình 81: Giao diện Mastercam 105 Đồ án tốt nghiệp 4.2.2.2 Thiết kế máy phay CNC trục Lập trình phay chữ mặt phẳng Vẽ chữ mastercam: - Mở phần mềm vào Create/Letter: Hình 82: Tab Letter + Trong mục Alignment : Horizontal (vẽ chữ theo hang ngang), Vertical ( theo chiều dọc), Top of Arc ( bên cung tròn), Bottom of Arc (bên cung tròn), Hình 83: Vẽ chữ mastercam 106 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục + Trong mục parameters: height (chọn chiều cao chữ), Arc Radius (bán kính cung trịn), Spacing (khoảng cách chữ) Lập trình phay xuất Gcode: - Vào Machine Type/Mill/Default để lựa chọn gia công máy phay Trên tab Toolpaths xuất hình vẽ - Chọn Stock setup để lựa chọn phơi : Hình 9: Tab Toolpaths Hình 84: Phần chọn phơi - Lập trình đường chạy dao: Vào Toolpaths/Engraving -> ok 107 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Có hộp thoại xuất hình vẽ, chọn qt tồn chữ nhấn ok Hình 85: Cài đặt dao phay Toolpath parameters: lựa chọn dao đặt thông số dao phù hợp Engraving parameters: thiết đặt khoảng di chuyển dao theo trục Z Hình 86: Mô gia công Xuất file để chạy chương trình: tab Toolpaths chọn chọn đường dẫn lưu file, đặt tên -> Ok 4.2.2.3 Lập trình phay chữ trụ tròn Vẽ trụ tròn - Chuyển sang bề mặt Right side: nhấn Alt + 108 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy phay CNC trục Vẽ trụ tròn: + Tạo đường tròn : Create/Arc/Circle Center point Hình 87: Vẽ đường trịn + Tạo trụ trịn: Vào Solids/Extrude -> tích chọn đường trịn vừa vẽ nhấn ok Hiện hộp thoại Extrude chain, mục Distance nhập chiều dài trụ trịn cần tạo -> ok Hình 88: Extrude đường tròn 109 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Vẽ chữ Các bước vẽ chữ thực lưu ý cần đưa chữ vào bên trụ trịn vừa tạo Hình 89: Vẽ chữ Lập trình phay - Chọn phơi: Stock setup + Tại tab Shape/Cylindrical để chọn phơi trịn + Nhấn Bounding box tự thiết lập kích thước nhấn ok Hình 90: Chọn phơi 110 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy phay CNC trục Lập trình phay + Toolpaths/Contour -> qt chọn tồn chữ Hình 91: Thiếp lập đường gia công Toolpaths Type : chọn phương án phay Tool : thiết lập dao phay Cut parameters : lựa chọn bù dao Linking Parameter: chọn đường chạy dao theo trục Z Rotary Axis Control: Chọn gia công theo trục 111 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Sau thiết lập xong đường gia ơng hình: Hình 92: Mơ gia công 4.2.3 Cách vận hành máy CNC mini - Cắm nguồn bật công tắc nguồn công tắc động phay bảng điều khiển Cắm dây kết nối vào máy tính tiến hành nạp chương trình chạy máy Mở phần mềm mach3 Mill nhấn reset để máy sẵn sàng Trên phần mềm điều khiển nhấn Load G-code để nạp chương trình gia cơng - Gá phơi lên bàn máy bật động phay Hình 93: Giao diện mach3 - Tiến hành dị gốc phơi chạy chương trình 112 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục KẾT LUẬN Sau hoàn thành đồ án này, chúng e bước đầu có hiểu biết máy CNC, cấu tạo nguyên lý làm việc Trong trình làm đồ án giúp em biết cách vận dụng kiến thức từ môn học khác Với đề tài chúng em lựa chọn, nhóm em đạt số nội dung sau: Chúng em chế tạo lắp ráp hồn chỉnh phần khí bàn máy CNC, - chuyển động tịnh tiến theo phương X, Y, Z, A Dùng truyền vitme kết cấu máy gọn phù hợp với mơ hình thí nghiệm học tập giảng dạy Thiết kế lắp ráp bo mạch điện tử giao tiếp với máy tính drive điều - khiển động bước - Ứng dụng phần mềm CAD/CAM để thiết kế suất file G-code - Sử dụng phần mềm Mach3 đọc file G-code để điều khiển bàn máy CNC gia công sản phẩm thiết kế Và bên cạnh vấn đề thời gian, lần đầu tiếp cận với khía cạnh khó khăn q trình làm dẫn đến số ý tưởng chưa hoàn thành : Máy gia công vật liệu có độ cứng vừa phải gỗ nhựa - Chưa có phận thay dao - Sử dụng động bước để truyền động trục nên có tượng trượt bước tải - Chưa có phận làm mát - Hình thức bàn máy cịn nhỏ Trong q trình làm chúng em cịn nhiều thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn Để Chúng em có thêm kinh nghiệm giúp ích cho cơng việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! 113 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Cấu trúc hệ CNC Hình 2: Máy CNC Hình 3: Máy CNC công nghiệp Hình 4: Máy cắt plasma 12 Hình 5: Phương án 21 Hình 6: Phương án 22 Hình 7: Phương án 23 Hình 8: Sơ đồ động học máy CNC 24 Hình 9: Giao diện phần mềm NC studio 43 Hình 10: Giao diện cài đặt 47 Hình 11: File crack 47 Hình 12: Giao diện mach3 48 Hình 13: Hiển thị tọa độ máy 49 Hình 14: Nhóm điều khiển chương trình 50 Hình 15: Vùng thơng tin dụng cụ 51 Hình 16: Vùng hiển thị tốc độ cắt 52 Hình 17: Vùng hiển thị tốc độ trục 52 Hình 18: Giao diện trang MDI 53 Hình 19: Giao diện trang ToolPath 54 Hình 20: Giao diện trang Offsets 54 Hình 21: Giao diện trang setting 55 Hình 22: Giao diện trang Diagnostics 55 Hình 23: Sơ đồ phương án điều khiển 56 Hình 24: Board mach3 57 Hình 25: BOB Mach3 58 Hình 26: Drive step 59 Hình 27: Động bước 61 Hình 28: Động bước 62 Hình 29: Cấu tạo động 64 Hình 30: Hình minh họa cấp xung điều khiển 65 Hình 31: Cấu tạo động 66 Hình 32: Sơ đồ dây 67 Hình 33: Cấu tạo động 68 Hình 34: Nguyên lý hoạt động 69 Hình 35: Đặc tính Momen xoắn động 72 Hình 36: Lực ma sát bàn ray dẫn hướng 74 Hình 37: Trọng lực bàn máy 74 Hình 38: Lực dao cắt gây 75 Hình 39: Khớp nối 77 Hình 40: Động bước 79 Hình 41: Sơ đồ điện 80 Hình 42: Cơng tắc hành trình 81 Hình 43: Cơng tắc hành trình 82 Hình 44: Vị trí cơng tắc hành trình 83 Hình 45: Cơng tắc hành trình giới hạn cho trục Y 83 114 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục Hình 46: Nút dừng khẩn cấp 84 Hình 47: Động phay 86 Hình 48: Bản vẽ động 86 Hình 49: Cấu tạo động 87 Hình 50: Nguồn tổ ong 88 Hình 51: Sơ đồ nguyên lý nguồn tổ ong 89 Hình 52: Nguồn 48V 90 Hình 53: Drive Spindle 300v 91 Hình 54: Sơ đồ đấu nối 92 Hình 55: Máy phay CNC mini 93 Hình 56: Cụm trục Z 94 Hình 57: Tấm lắp dẫn hướng trục Z 95 Hình 58: cụm trục X 95 Hình 59: Bàn máy 96 Hình 60: Lựa chọn đơn vị 97 Hình 61: Tab port setup and axis seletion 97 Hình 62: Tab motor outputs 98 Hình 63: Tab input Signals 100 Hình 64: Tab input Signals 100 Hình 65: Tab input Signals 101 Hình 66: Tab output signals 102 Hình 67: Tab spindle setup 102 Hình 68: Tab motor tuning 103 Hình 69: Tab Toolpath 104 Hình 70: Giao diện Mastercam 105 Hình 71: Tab Letter 106 Hình 72: Vẽ chữ mastercam 106 Hình 73: Tab Toolpaths 107 Hình 74: Phần chọn phơi 107 Hình 75: Cài đặt dao phay 108 Hình 76: Mơ gia công 108 Hình 77: Vẽ đường tròn 109 Hình 78: Extrude đường tròn 109 Hình 79: Vẽ chữ 110 Hình 80: Chọn phôi 110 Hình 81: Thiếp lập đường gia công 111 Hình 82: Mô gia công 112 Hình 83: Giao diện mach3 112 115 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay CNC trục TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS TS Trần Văn Địch Giáo trình Cơng nghệ CNC NXB khoa học kỹ thuật Hà nội - 2004 [2] Nguyễn Ngọc Đào Giáo trình CAD-CAM-CNC NXB Trường đại học sư phạm kỹ thuật Tp.HCM [3] Tạ Duy Liêm Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ [4] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập NXB Khoa học kỹ thuật [5] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập NXB Khoa học kỹ thuật [6] Đỗ Xuân Thụ Giáo trình Kỹ thuật điện tử NXB giáo dục [7] Tạ Minh Tiến Luận văn thạc sĩ : Nghiên cứu khảo sát nâng cao chất lượng chuyền động cho bàn máy CNC [8] Thông tin máy CNC mạch điều khiển CNC Website: http//www.thegioiCNC.com [9] Website: http://.www.machviet.com 116