Thiết kế và chế tạo máy phay cnc gia công vật liệu phi kim loại phục vụ đào tạo thực hành chuyên môn cad cam cnc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC GIA CÔNG VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI PHỤC VỤ ĐÀO TẠO THỰC HÀNH CHUYÊN MÔN CAD/CAM/CNC Mã số: T2022-06-17 Chủ nhiệm đề tài: ThS Hoàng Trọng Hiếu Đà Nẵng, 11/2023 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC GIA CÔNG VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI PHỤC VỤ ĐÀO TẠO THỰC HÀNH CHUYÊN MÔN CAD/CAM/CNC Mã số: T2022-06-17 Xác nhận quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài KT HIỆU TRƯỞNG PHÓ HIỆUTRƯỞNG PGS.TS Võ Trung Hùng ThS Hoàng Trọng Hiếu DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU STT Họ tên Đơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn Khoa Cơ khí – Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hồng Trọng Hiếu Khoa Cơ khí – Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Nguyễn Thái Dương MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Trang MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC .3 1.1 Giới thiệu chung máy CNC 1.2 Cấu tạo chung máy phay CNC .3 1.3 Nguyên lý chung máy CNC trục 1.4 Ứng dụng máy CNC trục .5 1.5 Các loại máy CNC Chương THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC TRỤC 2.1 Tính tốn, thiết kế phần khí xây dựng mô hinh máy .7 2.1.1 Lựa chọn nguyên lý kết cấu của máy phay gỗ CNC trục 2.1.2 Tính chọn động trục 2.1.3 Lựa chọn vít me 13 2.1.4 Lựa chọn phận dẫn hướng 15 2.2 Tính toán, thiết kế phần điều khiển………………………………………… 16 2.2.1 Lựa chọn động truyền động và mạch điều khiển động bước .17 2.2.2 Tính chọn mạch điều khiển trung tâm 19 2.2.3 Ứng dụng phần mềm Mach để gia công một số chi tiết mô hình máy CNC trục 20 2.2.3.1 Giới thiệu về phần mềm Mach CNC 20 2.2.3.2 Tính của phần mềm Mach CNC 21 Chương 3: CHẾ TẠO VÀ VẬN HÀNH THIẾT BỊ .22 3.1 Chế tạo phần khí thiết bị 22 3.2 Thiết lập hệ thống điều khiển vận hành thiết bị 23 3.2.1 Giới thiệu phần mềm 23 3.2.2 Mô gia công 24 3.2.3 Xuất code gia công chi tiết .27 3.2.4 Chuyển code phần mềm NCConverter 28 3.2.5 Nhập code qua phần mềm mach liên kết với máy để gia công 30 3.2.6 Các bước gia công đường bao 2D 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… … 57 THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH HỢP ĐỒNG TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI PHỤ LỤC HỢP ĐỒNG BẢNG MỤC LỤC MINH CHỨNG SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI BỘ MINH CHỨNG SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 1.1 Thơng số tính máy CNC 1325QC Bảng 1.2 Thơng số tính máy CNC 1325 – ST 45 Bảng 1.3 Thông số tính máy đục gỗ đầu Hình 1.1 Cấu tạo máy CNC Hình 1.2 Máy CNC 1325QC Hình 1.3 Máy CNC 1325 – ST 45 Hình 1.4 Máy đục gỗ 3D, 4D đầu Hình 2.1 So sánh chuyển vị hai phương án Hình 2.2 Mơ hình sơ Hình 2.3 Phân tích độ cứng tĩnh Hình 2.4 Phân tích dao động riêng Hình 2.5 Kết cấu tổng quát máy phay CNC Hình 2.6 Bộ truyền động vít me – đai ốc bi Hình 2.7 Ổ bi Hình 2.8 Khớp mềm nối trục Hình 2.9 Thanh trượt Hình 2.10 Hình dáng và kích thước của trục vít me – đai ớc bi trục Y Hình 2.11 Kết cấu kích thước gối đỡ trục vít me đai ốc bi Hình 2.12 Hình dáng trục dẫn hướng ty trượt Hình 2.13a Động bước size 57 Hình 2.13b Mạch điều khiển động bước Hình 2.14a Sơ đồ nguyên lý điều khiển máy CNC Hình 2.14b Mạch CNC BOB Mach USB Hình 2.15 Giao diện phần mềm Mach CNC Hình 3.1 Giao diện chinh phần mềm JD Paint Hình 3.2 Chọn file logo mẫu theo đường dẫn Hình 3.1 Bản vẽ 3D máy phay CNC Hình 3.2 Bản vẽ phân tách cụm kết cấu, chi tiết thiết bị Hình 3.3 Thiết bị máy phay CNC gia công vật liệu phi kim loại Hình 3.3 Hình sản phẩm cần gia cơng Hình 3.4 Giao diện phần mềm JD Paint Hình 3.5 Chọn file lơgơ mẫu theo đường dẫn Hình 3.6 Hình sản phẩn cần gia cơng Hình 3.7 Scale kích thước cho hình mẫu Hình 3.8 Chọn vùng 3d tranh Hình 3.9 Chiều sau cắt chọn dao Hình 3.10 Mơ gia cơng Hình 3.11 Lưu file gia cơng Hình 3.12 Thiết lập điểm gốc dao Hình 3.13 Thiết lập gia cơng từ xuống Hình 3.14 File gia cơng (.ENG) Hình 3.15 Chuyển đổi file (.ENG) sang file (NC) Hình 3.16 Conversion thực chuyển đổi Hình 3.17 File gia cơng (.NC) Hình 3.18 Giao diện phần mềm mach3 Hình 3.19 Khai báo phát sung Hình 3.20 Chọn Pin cho trục Hình 3.21 Chọn Pin cho thiết bị ngoại vi Hình 3.22 Cài đặc tốc độ cho driver Hình 3.23 Nhập file code Hình 3.24 Mach3 nhận code Hình 3.25 Điều chỉnh tốc độ tay DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: Ф: Đường kính trục CHỮ VIẾT TẮT: CAD: Computer-aided Design CAM: Computer Aided Making CNC: Computer Numerical Control B1: Bước B2: Bước B3: Bước B4: Bước