Nghiên cứu, tính toán, thiết kế hệ thống máy khắc laser

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY KHẮC LASER i: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hệ thống máy khắc laser 2023 Người hướng dẫn: TS.Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Thịnh Đồn Cơng Nam Nguyễn Tài Anh Mã sinh viên: 1911504110144 1911504110125 1911504110202 Lớp: 19C1,19C2 Đà Nẵng,06/2023 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY KHẮC LASER Người hướng dẫn: TS.Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Thịnh Đồn Cơng Nam Nguyễn Tài Anh Mã sinh viên: 1911504110144 1911504110125 1911504110202 Lớp: 19C1,19C2 Đà Nẵng,06/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Tiến Thịnh Msv: 1911504110144 Đồn Cơng Nam Msv: 1911504110125 Nguyễn Tài Anh Msv: 1911504110202 Lớp: 19C1, 19C2 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế máy khắc laser Người hướng dẫn: Nguyễn Xuân Bảo Học hàm/ học vị: Tiến sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: (điểm tối đa 1đ) Đề tài nghiên cứu, tính toán, thiết kế chế tạo máy phay khắc lazer để gia cơng khắc hình lưu niệm mặt gỗ Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) Các nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án hoản thành: tập thuyết minh 65 trang trình bày tương đối rõ ràng; vẽ 3D, vẽ tổng thể A0, vẽ lắp A0, vẽ A0 qui trình cơng nghệ; máy khắc Laser làm việc ổn định, thể đầy đủ nguyên lý hoạt động máy Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) Hình thức đạt yêu cầu, cấu trúc logic, văn phong phù hợp với nội dung đồ án Tuy nhiên vài chổ chưa định dạng Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 1đ) Đồ án tham khảo việc chế tạo, vận hành, máy khắc laser phục vụ làm sản phẩm lưu niệm Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: Cần nâng cao kĩ thiết kế, vẽ cịn sai sót, tính tốn cịn III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 2đ) Sinh viên có tinh thần cầu thị, thái độ học tập nghiêm túc, ham học hỏi, thông đồ án hẹn, nhiên kiến thức hạn chế IV Đánh giá: Điểm đánh giá: 9/10 cho sinh viên Đề nghị: ☒ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 22 tháng 06 năm 2023 Người hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Tiến Thịnh Mã SV: 1911504110144 Đồn Cơng Nam Mã SV: 1911504110125 Nguyễn Tài Anh Mã SV: 1911504110202 Lớp: 19C1,19C2 Tên đề tài: Nghiên cứu , tính tốn, thiết kế máy khắc laser Người hướng dẫn: Nguyễn Xuân Bảo Học hàm/ học vị: Tiến Sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: (điểm tối đa 1đ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 1đ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 2đ) …………………………………………………………………………………… IV Đánh giá: Điểm đánh giá: …… /10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 22 tháng 06 năm 2023 TÓM TẮT Tên đề tài: “Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế máy khắc laser” Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Thịnh Msv: 1911504110144 Đồn Cơng Nam Msv: 1911504110125 Nguyễn Tài Anh Msv: 1911504110202 Lớp: 19C1,19C2 Máy khắc laser loại máy khắc đại độ xác tinh xảo Hiện khu cơng nghiệp hay sở sản xuất gia công chi tiết từ nhỏ đến lớn sử dụng thấy máy sử dụng phổ biến Công nghệ cắt laser kim loại dùng để khắc lên đồ trang sức vòng cổ, nhẫn cho đường cắt sắc sảo rõ nét hẳn phương pháp cắt, khắc truyền thống Cắt laser, cắt CNC sản phẩm công nghiệp cắt logo thương hiệu, cắt tạo hình vật phẩm, khắc mã vạch đảm bảo độ xác cao Máy khắc laser khắc nhiều loại vật liệu khác nhau, từ kim loại, nhựa, gỗ da, giấy thủy tinh Máy khắc laser có độ xác cao, tốc độ nhanh dễ điều khiển Máy khắc laser đề tài tốt nghiệp thích hợp cho sinh viên khí, khơng u cầu kiến thức học, điện tử quang học, mà phát triển kỹ sáng tạo sinh viên Sinh viên tự thiết kế chế tạo máy khắc laser theo ý tưởng nghiên cứu cải tiến tính hiệu suất máy Đề tài máy khắc laser di-ốt đề tài hấp dẫn thú vị cho sinh viên khí nhiều lí Thứ nhất, máy khắc laser di-ốt khắc nhiều loại vật liệu khác nhau, từ kim loại, nhựa, gỗ thủy tinh da Điều mở nhiều ứng dụng công nghiệp, nghệ thuật trang trí Thứ hai, máy khắc laser có độ xác cao tốc độ nhanh, giúp tiết kiệm thời gian chi phí sản xuất Thứ ba, máy khắc laser thiết bị an toàn dễ sử dụng, khơng cần nhiều phụ kiện hay bảo trì Sinh viên khí tự lắp ráp điều khiển máy cách đơn giản Thứ tư, máy khắc laser đề tài mẻ hấp dẫn lĩnh vực khí, giúp sinh viên cập nhật kiến thức kỹ Ngồi ra, máy khắc laser di-ốt kết hợp với công nghệ khác AI hay CNC để tạo sản phẩm sáng tạo độc đáo Vì lí trên, đề tài máy khắc laser lựa chọn tuyệt vời cho sinh viên khí i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Xuân Bảo Mã SV: 1911504110202 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Thịnh Mã SV: 1911504110125 Mã SV: 191150110202 Đồn Cơng Nam Nguyễn Tài Anh Tên đề tài: “Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế máy khắc laser” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Thiết kế, tính tốn máy khắc laser với cơng suất nguồn 500mW - Đầu laser diode có bước sóng 445nm -Kích thước khung (chưa gồm motor): Dài x Rộng x Cao = 526 * 418 * 194mm Nội dung đồ án: - Tổng quan máy khắc laser - Tính tốn, thiết kế máy khắc laser - Cài đặt sử dụng phần mềm - Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng giá đỡ đầu khắc laser Các sản phẩm dự kiến - vẽ A0: vẽ lắp, vẽ nguyên công, vẽ lồng phôi, sơ đồ động học - thuyết minh 70 trang - Mơ hình máy khắc laser hoạt động ổn định Ngày giao đồ án: 01/02/2023 Ngày nộp đồ án: 10/06/2023 Đà Nẵng, ngày 22 tháng 06 năm 2023 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn ii LỜI NÓI ĐẦU Hiện phát triển cơng nghiệp nước ta nói riêng giới nói riêng, dần đổi bước vào trời kì cơng nghiệp hóa đại hóa, nước ta mở rộng việc xây dựng phát triển khu công nghiệp, nhà máy, sở sản xuất… Chính máy gia cơng cnc ngày sử dụng không ngừng phát triển nâng cấp tính cơng nghệ để đẩy mạnh tiến độ sản xuất góp phần to lớn việc xây dựng phát triển kinh tế đất nước ta Chính nhóm em giao nhiệm vụ: “Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hệ thống máy khắc laser” nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu kết cấu, nguyên lý hoạt động máy để từ tính tốn, thiết kế, mơ đưa quy trình chế tạo máy khắc laser cách hồn chỉnh Sau thời gian tháng, hỗ trợ hướng dẫn nhiệt tình thầy Nguyễn Xuân Bảo thầy khoa Cơ Khí, nhóm em hồn thành xong đồ án với thời gian quy định Vì lần đầu thiết kế, chế tạo máy,mặc dù hướng dẫn thầy TS Nguyễn Xuân Bảo không tránh khỏi thiếu sốt Nên chúng em mong giúp đỡ bảo q thầy, để chúng em hoàn thành tốt đồ án Một lần em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Cơ Khí, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng giúp đỡ chúng em nhiều thời gian thực hồn thành đồ án nhóm iii CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan q trình “Nghiên cứu, tính toán, thiết kế hệ máy khắc laser chúng em”, có hỗ trợ giảng viên hướng dẫn thầy TS.Nguyễn Xuân Bảo Những nội dung, kết nỗ lực nhóm hồn tồn trung thực Chúng em xin chịu hoàn trách nhiệm khơng có trung thực q trình thực đề tài Sinh viên thực (Chữ ký, họ tên sinh viên) Nguyễn Tiến Thịnh Đồn Cơng Nam Nguyễn Tài Anh iv MỤC LỤC TÓM TẮT i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỜI NÓI ĐẦU iii CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH VẼ ix DANH MỤC BẢNG .xi DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ MÁY KHẮC LASER 1.1 Tìm hiểu laser 1.1.1 Laser gì? 1.1.2 Nguyên lý phát sinh tia laser .3 1.1.3 Đặc điểm tia laser 1.1.4 Phân loại tia laser 1.1.5 Ứng dụng tia laser 1.2 Công nghệ khắc laser 1.3 Ưu điểm công nghệ khắc laser .7 1.4 Một số công nghệ khắc laser phổ biến 1.4.1 Công nghệ khắc laser Fiber 1.4.2 Nguyên lý hoạt dộng 1.4.3 Ứng dụng máy cắt laser Fiber .9 1.4.4 Công nghệ khắc laser CO2 1.4.4.1 Nguyên lý làm việc máy laser CO2 10 1.4.4.2 Ứng dụng máy cắt laser CO2 10 1.4.5 Công nghệ khắc laser Surface Removal 11 1.4.5.1 Ưu điểm công nghệ khắc laser Surface Removal: 11 1.4.5.2 Ứng dụng công nghệ khắc Laser Surface Removal: 12 v