Chế tạo mô hình máy CNC 3 trục

Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian dài, ngành khí tập trung nghiên cứu để giải vấn đề tự động hóa xí nghiệp có quy mô sản xuất lớn (hàng loạt hàng khối) Nhƣng thực tế, xí nghiệp máy có quy mô sản xuất hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ lại phổ biến Việt Nam Do đó, đòi hỏi xí nghiệp phải nâng cao hiệu sản xuất suất lao động, điều dẫn tới vấn đề nghiên cứu triển khai kỹ thuật tự động có tính linh hoạt cao dây chuyền sản xuất Máy công cụ - trung tâm gia công điều khiển chƣơng trình số kỹ thuật vi xử lý CNC - đƣợc sử dụng sản xuất hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ tạo điều kiện linh hoạt hoá tự động hoá dây chuyền gia công Đồng thời làm thay đổi phƣơng pháp nội dung chuẩn bị cho sản xuất Trong năm gần máy NC CNC đƣợc nhập vào Việt Nam hoạt động số nhà máy, viện nghiên cứu công ty liên doanh Cũng nên việc nghiên cứu, chế tạo máy CNC đƣợc nhiều nhà kỹ thuật, kỹ sƣ Việt Nam theo đuổi Để tổng kết lại kiến thức học nhƣ để làm quen với công việc thiết kế ngƣời kỹ sƣ ngành khí sau Chúng em đƣợc nhận đề tài “Thiết kế chế tạo mô hình máy phay CNC trục” Vì lần đầu làm quen với công việc thiết kế tổng thể, đƣợc hƣớng dẫn thầy Nguyễn Văn Thành nhƣng không tránh khỏi bỡ ngỡ Hơn nữa, tài liệu phục vụ cho công việc thiết kế ít, thời gian thực đề tài không nhiều, khả hạn chế nên trình thiết kế không tránh khỏi thiếu sót Nên mong đƣợc giúp đỡ bảo thầy cô Sau thời gian làm đề tài nổ lực thân đƣợc hƣớng dẫn thầy Nguyễn Văn Thành, thầy cô giáo giúp đỡ bạn sinh viên khác khoa em hoàn thành xong đồ án thời gian qui định Một lần cho phép chúng em xin gửi đến quý thầy cô bạn lòng biết ơn sâu sắc SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Mục Lục PHẦN 1: PHẦN CƠ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC 1 Khái niệm điều khiển điều khiển số 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại hệ thống điều khiển máy công cụ 1.3 Điều khiển theo kiểu truyền thống 1.4 Điều khiển số 1.4.1 Bản chất điều khiển số 1.4.2 Điều khiển số hệ thống điều khiển số 2 Quá trình phát triển máy CNC 2.1 Quá trình phát triển 2.2 Thực trạng ứng dụng máy CNC Việt Nam 2.3 Sự giống khác máy phay truyền thống máy phay CNC 2.3.1 Giống nhau: 2.3.2 Khác nhau: 10 Các hệ điều khiển số dạng điều khiển số 12 3.1 Các hệ điều khiển số 12 3.1.1 Hệ điều khiển NC ( Numerical Control ) 12 3.1.2 Hệ điều khiển CNC ( Computerized Numerical Control ) 13 3.1.3 Hệ điều khiển DNC( Directe Numerical Control ) 13 3.1.4 Điều khiển thích nghi AC (Adaptive Control) 14 3.1.5 Hệ thống gia linh hoạt FMS ( Flexible Manufacturing System ) 14 3.2 Các dạng điều khiển máy 15 3.2.1 Điều khiển theo điểm 15 3.2.2 Điều khiển theo đƣờng thẳng 16 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 3.2.3 Điều khiển theo biên dạng ( Contour ) 16 3.2.4.Điều khiển 2D 17 3.2.5.Điều khiển biên dạng 2.5D 17 3.2.6 Điều khiển 3D 18 3.2.7 Điều khiển 4D, 5D 18 4.Hệ tọa độ máy CNC điểm chuẩn 19 4.1 Hệ tọa độ máy CNC 19 4.2 Hệ tọa độ loại máy phay 20 4.2.1.Máy phay đứng (Hình1.10) 20 4.2.2 Máy phay nằm ngang (Hình1.11) 20 4.3 Các điểm gốc điểm chuẩn (Hình1.12) 21 4.3.1.Điểm gốc máy M(Machine ReferenceZero) 21 4.3.2.Điểm chuẩn máy R (MachineReference Point) 21 4.3.3.Điểm zero phôi W (Workpiece Zero Point) 21 4.3.4 Điểm gốc chƣơng trình P (Programmed) 22 4.3.5 Điểm chuẩn gá dao T điểm gá dao N 22 Thuật toán nội suy máy CNC 23 5.1 Phƣơng pháp nội suy đƣờng thẳng (linear interpolation) 23 5.2.Nội suy cung tròn 25 5.3.Nội suy xoắn ốc (Helical Interpolation) 28 5.4 Nội suy bậc (Cubic) 28 Những khái niệm lập trình gia công máy CNC 28 6.1 Qũy đạo gia công 29 6.2 Cách ghi kích thƣớc chi tiết 29 6.2.1.Ghi kích thƣớc tuyệt đối (Hình 1.15) 29 6.2.2 Ghi kích thƣớc tƣơng đối 30 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 6.3 Lập trình cho máy công cụ CNC 30 6.3.1 Thông số hình học (Geomatrical Information) 31 6.3.2 Thông số công nghệ (Technological Information) 31 6.3.3 Chƣơng trình gia công 32 6.4 Các phƣơng pháp lập trình cho hệ điều khiển 35 6.4.1 Lập trình trực tiếp máy CNC 35 6.4.2 Lập trình tay 36 6.4.3 Lập trình với trợ giúp máy tính 37 6.5 Chƣơng trình chƣơng trình 37 Quy trình công nghệ, chủng loại tính công nghệ chi tiết 38 7.1 Đặc điểm qui trình công nghệ gia công máy CNC 38 7.2.Chọn chủng loại chi tiết gia công máy CNC 39 7.3 Yêu cầu công nghệ chi tiết 39 Chƣơng 2: CƠ SỞ TỰ ĐỘNG CỦA MÁY CNC 41 Hệ thống đo chuyển vị máy CNC 41 1.1 Hệ thống đo theo kiểu quang học 41 1.1.1 Đo chuyển vị góc 41 1.1.2 Đo chuyển vị dài 42 1.2 Hệ thống đo chuyển vị theo số đo tuyệt đối 42 1.3 Nguyên tắc cảm ứng 43 1.3.1 Chuyển vị góc 43 1.3.2 Chuyển vị dài (thƣớc đo cảm ứng tuyến tính) 43 Hệ thông tự động điều chỉnh vị trí 43 2.1 Điều khiển vị trí thƣớc mã mã góc 44 2.2 Điều khiển vị trí số với hệ thống đo dịch chuyển gia số 45 2.3 Điều khiển vị trí số nhờ hệ thống đo dịch chuyển tƣơng tự có tính chu kỳ 46 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Bộ so sánh 47 3.1 Bộ so sánh kiểu gia số 47 3.2 Bộ so sánh kiểu tuyệt đối 47 Đo máy CNC 47 4.1 Đo chi tiết máy CNC 47 4.2 Đo dao máy CNC 48 Chƣơng 3: CÁC ĐẶC ĐIỂM KINH TÊ - KỸ THUẬT 49 Chƣơng 4: CÁC PHƢƠNG ÁN CHO MÔ HÌNH THIẾT KẾ 51 Phƣơng án cho chuyển động chạy dao 51 1.1 Phƣong án phôi cố định 51 1.2 Phƣơng án phôi di chuyển trục Y, dụng cụ di chuyển theo X Z 52 1.3 Phƣơng án trục z cố định, phôi di chuyển 52 Thiết kế phần khung 55 Các động công tắc hành trình đƣợc sử dụng 55 3.1.Động trục ( motor spindle) 55 3.1.1 Động chiều 55 3.1.2 Động xoay chiều 56 3.2 Động dẫn động trục tọa độ 57 3.2.1 Động bƣớc stepping motor 57 3.2.2 Động chiều (DC motor) 58 3.2.3 Động SERVO 59 3.2.4 Bảng so sánh đặc điểm loại động (bƣớc servo): 60 3.2.5 Giới thiệu động bƣớc 61 3.3 Công tắc hành trình 64 Lựa chọn cấu truyền động 65 4.1 Vít me đai ốc 65 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 4.1.1 Vít me đai ốc thƣờng 65 4.1.2 Vít me đai ốc bi 66 4.2 Phƣơng án dùng đai 67 Cơ cấu dẫn hƣớng cho chuyển động chạy dao trục 68 5.1 Cơ cấu ray trƣợt 68 5.2 Cơ cấu ngăn kéo 69 5.3 Cơ cấu lăn khối V 70 5.4 Cơ cấu trục trƣợt tròn 71 Nối trục động trục vít me 72 Kết cấu tổng thể máy đƣợc thể qua mô hình 3D 74 Chƣơng 5: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY 76 Chọn dao 76 Chiều sâu cắt chiều rộng phay B (mm) 76 Lƣợng dao chạy S 76 Tính tốc độ cắt 77 Lực cắt 79 Xác định công suất động điện 81 6.1 Xác định công suất động truyền động 81 6.2 Xác định công suất chạy dao 82 7.Thiết kế động lực học đƣờng truyền dao 83 7.1 Thiết kế truyền vít me- đai ốc bi 83 7.2 Thiết kế gối đỡ trục 87 PHẦN 2: ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN 90 Chƣơng 1: SƠ ĐỒ KHỐI- NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 90 Board đệm mach3 90 Driver motor step 90 2.1 Sơ đồ khối: 90 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 2.2 Nguyên lý làm việc: 91 2.3 Khối công suất ( TB 6560) 92 2.4 Quan hệ tín hiệu qua lại khối khác nhau: 92 2.5 Mối quan hệ tín hiệu đầu vào động bƣớc: 92 2.6 Cài đặt chế độ vi bƣớc TB6560 93 2.7 TB 6560 cho phép thay đổi bƣớc mặc định 94 2.8 Giá trị TQ ( TQ1 TQ2): 94 Driver spindle 95 3.1 Sơ đồ khối: 95 3.2 Nguyên lý làm việc: 95 3.3 Với việc sử dụng biến trở: 95 3.4 Tần số xung output: 96 Charge pump 97 Sơ đồ khối hệ thống: 97 Sơ đồ mắc dây toàn mạch: 98 Chƣơng 2: NGUYÊN LÝ VÀ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN 100 Nguyên lý điều khiển: 100 Tìm hiểu cổng giao tiếp LPT 100 Giao diện số chức Mach3 102 3.1 Trang Program Run (Alt-1) 102 3.2 Trang MDI Alt-2 (Manual Data Input) 108 3.3 Trang ToolPath (Alt-4) 110 3.4 Trang Offsets (Alt-5) 110 3.5 Trang Setting (Alt6) 111 3.6 Trang Diagnostics (Alt7) 111 Cài đặt thông số Mach3 112 Chƣơng 3: GIA CÔNG CHI TIẾT MẪU 118 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Lựa chọn hình dạng chi tiết mẫu 118 Vẽ lập trình gia công phần mềm mastercam mill 9.1 118 Xuất G-code 122 Set tool work offset 124 Gia công thông qua phần mềm điều khiển mach3 124 Chƣơng 4: QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÁY PHAY CNC 3X 127 Quy trình vận hành máy: 127 2.Quy trình bảo trì máy CNC mini 127 2.1 Phần Điện-Điện tử 127 2.2 Phần khí 128 2.3 Kết đạt đƣợc sau trình bảo dƣỡng 128 2.4 Sau bảo dƣỡng 128 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 129 Những nội dung đề tài thực 129 Những vấn đề tồn 129 Hƣớng phát triển đề tài: 130 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành PHẦN 1: PHẦN CƠ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC Khái niệm điều khiển điều khiển số 1.1 Khái niệm Điều khiển phƣơng pháp hiệu chỉnh dòng từ nguồn cấu chấp hành qui trình công nghệ để đạt đƣợc kết mong muốn 1.2 Phân loại hệ thống điều khiển máy công cụ Ngƣời ta chia hệ thống điều khiển máy công cụ thành hai loại:  Điều khiển theo kiểu truyền thống  Điều khiển số 1.3 Điều khiển theo kiểu truyền thống Hệ thống điều khiển (HTĐK) theo kiểu gồm: điều khiển cam, điều khiển theo quãng đƣờng, điều khiển theo thời gian, điều khiển theo chu kì, Nhìn chung loại điều khiển có chung đặc điểm sau đây:  Điều khiển máy có tham gia phần lớn ngƣời vận hành từ khâu cấp phôi, gá phôi, hiệu chỉnh dụng cụ khâu kiểm tra sản phẩm  Các thao tác HTĐK thƣờng khó thay đổi (chính xác không thay đổi đƣợc) Do vậy, không thích ứng với thay đổi sản phẩm  Nếu tham gia ngƣời vận hành cấu máy thực chu trình làm việc liên tục nhƣ máy tự động Với loại máy không thay đổi đƣợc muốn thay đổi phức tạp Do vậy, khuynh hƣớng phát triển chung ngƣời ta muốn có HTĐK mà dễ dàng thích nghi với thay đổi sản phẩm Nhìn chung, HTĐK theo kiểu truyền thống lúc đƣợc cải thiện tuỳ theo mức độ khí hoá, tựđộng hoá nhà máy sản nhƣng chƣa thực đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 1.4 Điều khiển số 1.4.1 Bản chất điều khiển số Khi gia công máy công cụ chi tiết dụng cụ cắt thực chuyển động tƣơng Những chuyển động đƣợc lặp lặp lại nhiều lần gia công chi tiết gọi chu kỳ gia công Mỗi chu kỳ gia công đƣợc đặt trƣng hai thành phần là: phần kích thƣớc phần điều khiển Hai thông tin thiếu máy điều khiển Thông tin kích thƣớc cho phép chúng xác định hành trình chu kỳ; thông tin điều khiển cho phép xác định thứ tự hành trình theo thời gian 1.4.2 Điều khiển số hệ thống điều khiển số *Điều khiển số Điều khiển số NC (Numerical Control) hình thức tự động hoá đặc biệt Máy công cụ đƣợc lập trình để thực dãy có thứ tự kiện với tốc độ xác định trƣớc nhằm gia công chi tiết máy với toàn kết tham số vật lí hoàn toàn dự đoán đƣợc Điều đƣợc thực nhờ vi xử lý Nó tiếp nhận chuyển đổi liệu gia công thành tín hiệu điều khiển máy hoạt động thay đổi chức chƣơng trình ngoài, thực số chức cố định nhƣ trƣớc *Hệ thống điều khiển số Là hệ thống mà hoạt động đƣợc điều khiển liệu số đƣa vào trực tiếp điểm Hệ thống phải tự động dịch chuyển tối thiểu phần liệu Dữ liệu số thông tin cung cấp tín hiệu mã nhị phân Nó đƣợc biểu diễn dƣới dạng mã số kí tự Đây thông tin cần thiết để tạo chƣơng trình, gọi chƣơng trình gia công chi tiết Có loại HTĐK: Hệ thống hở hệ thống kín SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Hình 3.18: Bảng cài đặt thông số xung  Steps Per: Số xung mm (Đây bƣớc sở máy CNC)  Velocity: Vận tốc bàn máy tính theo mm/phút  Accelation: Gia tốc bàn máy tính theo mm/s/s SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 117 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Chƣơng 3: GIA CÔNG CHI TIẾT MẪU Lựa chọn hình dạng chi tiết mẫu  Theo thực tế gia công chọn gia công logo Trƣờng Bách Khoa đƣợc đầy đủ đƣờng thẳng, đƣờng nghiêng góc giao cách rõ ràng  Gia công logo Bách Khoa ta thêm đƣợc đƣờng chạy dao nhƣ lúc nội suy đƣờng nghiêng Và thấy đƣợc độ xác vị trí dao xuống gia công ta gia công chi tiết với lần xuống dao Hình 3.1: logo Bách Khoa Vẽ lập trình gia công phần mềm mastercam mill 9.1  Sau xác định đƣợc hình dạng cần gia công ta tiến hành vẽ lập trình gia công phần mềm mastercam Mill 9.1  Giao diện chi tiết đƣợc vẽ phần mềm mastercam Mill 9.1 nhƣ sau: SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 118 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Hình 3.2: logo Bách Khoa đƣợc vẽ mastercam  Đƣờng màu xanh nét vẽ để gia công chi tiết giao đƣờng màu đỏ gốc toạ độ gia công  Giao diện bảng offset tool nhƣ chế độ cắt: SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 119 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Hình 3.3: khai báo tốc độ cắt  Ta có thong số sau:  Tool dia : đƣờng kính dao tuỳ chọn để gia công  Spindle : tốc độ quy motor trục  Feed rate: tốc độ cắt bắt đầu gia công  Plunge rate: tốc độ lủi dao xuống bề mặt cần gia công  Retract rate: tốc độ thoát dao sau gia công xong SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 120 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Hình 3.4: tuỳ chọn chiều sâu cắt Ta có thong số cần khai báo nhƣ sau:  Retract: toạ độ điểm dao tới thoát với tốc độ máy  Feed plane: từ điểm dao xuống mặt phẳng cắt với tốc độ khai báo plunge rate mặt phẳng bắt đầu gia công top of stock  Depth: độ sâu cắt cần đạt đƣợc  Tuỳ chọn ô depth cut: chiều sâu cắt lần xuống dao để gia công  Compensation type: tuỳ chọn có bù trừ bán kính dao hay chạy theo đƣờng tâm dao SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 121 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Xuất G-code Hình 3.5: post G-code  G-code nhƣ sau: % O0000 (PROGRAM NAME - IUOK) (DATE=DD-MM-YY – 20-12-15 TIME=HH:MM - 00:34) N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 (TOOL - DIA OFF - LEN - DIA - 1.8) N104T1M6 N106G0G90G54X-17.321Y-10.973A0.S10000M3 N108G43H1Z10 N110Z5 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 122 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành N112G1Z-.2F1000 N114Y34.027F100 N116X0.Y45 N118Y19.027 N120X-38.971Y-3.473 N122Y-23.473 N124X-21.651Y-33.473 N126X17.321Y-10.973 N128X38.971Y-23.473 N130X21.651Y-33.473 N132X-17.321Y-10.973 N134X-38.971Y-23.473 N136G0Z10 N138X38.971 N140Z5 N142G1Z-.2F1000 N144Y-3.473F100 N146X0.Y19.027 N148G0Z10 N150X17.321Y-10.973 N152Z5 N154G1Z-.2F1000 N156Y34.027F100 N158X0.Y45 N160G0Z10 N162M5 N164G91G28Z0 N166G28X0.Y0.A0 N168M30 % SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 123 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Set tool work offset Hình 3.6: giao diện mach3 sau set tool  sau đặt chi tiết cần gia công bàn máy ta tiến hành điều chỉnh vị trí work offset chuẩn bị cho việc gia công  Để điều chỉnh vị trí work thích hợp ta tiến hành set cho X, Y, Z vị trí có giá trị  Hình dạng chi tiết đƣợc sau load G-code từ máy tính thong qua Mach3 Gia công thông qua phần mềm điều khiển mach3  sau ta load G-code từ máy tính thông qua Mach3 hình dạng chi tiết work offset đƣợc nhƣ Hình 3.6  Để bắt đầu gia công ta nhấn nút cycle start giao diện Mach3 Lúc Mach3 đọc thực thi dòng lệnh G-code biểu thị đƣờng chạy dao chi tiết đƣợc định hình sẵn Nếu sai work offset đƣờng dao đƣờng hiển thị cho chi tiết không trùng SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 124 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Hình 3.7: toạ độ gia công đƣờng chạy dao phần mềm hình dạng chi tiết thực tế  Hình dạng chi tiết vừa đặt lên bàn máy Hình 3.8: chi tiết chƣa gia công SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 125 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Hình 3.9: Hình dạng chi tiết sau gia công thông qua Mach3 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 126 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Chƣơng 4: QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÁY PHAY CNC 3X Quy trình vận hành máy: B1: Khởi động máy:  Đƣa trục X, Y, Z gốc toạ độ máy  Cho spindle quay khoảng thời gian  Tắt spindle B2: Gá đặt phôi B3: Lấy work offset theo nhƣ chƣơng trình B4: Lấy mặt chuẩn set tool B5: Load G-code vào phần mềm Mach3 B6: Kiểm tra hình dạng chi tiết work offset Mach3 có giống với chi tiết vừa lập trình hay không  Nếu nhƣ chi tiết vẽ vừa lập trình ta chuyển sang bƣớc  Nếu không ta kiểm tra chi tiết lại từ bƣớc B7: Ta nhấn nút cycle start Mach3 để bắt đầu chƣơng trình chạy chi chi tiết B8: Kết thúc quy trình gia công B9: Lấy chi tiết kiểm tra kích thƣớc Quy trình bảo trì máy CNC mini Trƣớc tiến hành bảo dƣỡng, kiểm tra tổng thể hoạt động làm việc máy, đánh giá tình trạng máy, đƣa phƣơng án bảo dƣỡng tối ƣu Kiểm tra bảo dƣỡng phần điện – điện tử phần khí 2.1 Phần Điện-Điện tử  Kiểm tra hoạt động phần điều khiển  Vệ sinh toàn thiết bị điện, main mạch điện tử, thiết bị ngoại vi  Thống kê thiết bị cần bảo dƣỡng, thay cần thiết  Bảo dƣỡng hệ thống điện, mối nối, cáp kết nối, tín hiệu ngoại vi (công tắc hành trình, motor step, motor spindle…)  Kiểm tra, bảo dƣỡng main CPU SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 127 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành  Kiểm tra, sửa chữa thay thiết bị, linh kiện điện tử bị hỏng, hoạt động không ổn định 2.2 Phần khí  Kiểm tra hoạt động cấu khí, xem máy hoạt động có trơn tru hay rung động không, từ đƣa phƣơng án bảo dƣỡng tối ƣu  Tháo lắp, kiểm tra, bảo dƣỡng cấu chấp hành máy (tra dầu mỡ trục, bulong, ốc vít…)  Hiệu chỉnh lại cấu khí để vận hành xác 2.3 Kết đạt đƣợc sau trình bảo dƣỡng  Máy hoạt động tốt, đảm bảo đƣợc an toàn, ổn định, giảm tiêu hao lƣợng điện  Hệ thống điều khiển làm việc ổn định, giảm nhiệt độ phát sinh hoạt động từ tăng tuổi thọ linh kiện, đảm bảo độ xác điều khiển  Cơ cấu khí hoạt động êm, giảm ma sát cấu chuyển động  Tăng tuổi thọ làm việc máy, giảm chi phí sửa chữa 2.4 Sau bảo dƣỡng Đánh giá lại hoạt động, tình trạng môi trƣờng làm việc máy Vì máy nhỏ nên trƣớc vận hành ta nên bảo dƣỡng thƣờng xuyên để đảm bảo độ xác an toàn hoạt động SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 128 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Những nội dung đề tài thực Trong thời gian thực hiện, đề tài giải đƣợc yêu cầu đặt Cụ thể là:  Nghiên cứu tổng quan máy CNC, tình hình phát triển nƣớc  Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế khí, phƣơng án điều khiển  Phân tích lựa chọn phƣơng án cho cụm di chuyển X, Y, Z  Phân tích lựa chọn chi tiết truyền động dẫn hƣớng: motor, ổ lăn, sống lăn, trục vít  Phân tích lựa chọn điều khiển  Tính toán chi tiết máy:  Tính toán đƣờng kính, kiểm tra độ bền vít me đai ốc bi  Tính toán kích thƣớc, tuổi thọ sống lăn  Kiểm nghiệm khả tải tĩnh tải động ổ lăn  Tính toán công suất động  Mô hình hóa máy tính solidworks, tính toán ứng suất chuyển vị, kiểm tra độ bền kết cấu  Hoàn thành việc chế tạo lắp ráp máy  Tìm hiểu phần mềm MACH3, cách lắp mạch điện, kết nối đồng MACH3 với driver động thông qua cổng giao tiếp LPT  Hoàn thiện vẽ 2D  Viết báo cáo, hƣớng dẫn cách vận hành máy Những vấn đề tồn Do thời gian nghiên cứu hạn chế nên đề tài thiếu sót vấn đề sau:  Chƣa có hệ thống bôi trơn làm nguội trình gia công SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 129 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành  Chƣa có hệ thống che chắn phoi làm phoi rơi vào trƣợt, trục vít me gây hƣ hỏng chi tiết sai số gia công  Chƣa thể điều khiển tốc độ xác trục phù hợp với chế độ cắt  Cơ cấu gá kẹp định vị trục chƣa xác, gây sai số trình gia công  Hành trình trục X, Y, Z nhỏ, phù hợp gia công chi tiết kích thƣớc nhỏ, ngắn Hƣớng phát triển đề tài:  Thiết kế cấu che chắn phôi, hệ thống bôi trơn làm nguội cho máy trình gia công  Thiết kế lại cấu gá kẹp định vị cho motor trục  Thay động trục (DC:điện chều) sang loại động AC chuyên dụngcó biến tần điều khiển  Nghiên cứu thiết kế khung máy để tăng hành trình lớn nhƣng giữ đƣợc độ cứng vững cho kết cấu  Nghiên cứu phát triển thành máy trục để gia công đƣợc nhiều chi tiết phức tạp SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 130 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1,2,3 (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc chủ biên) Cở sở thiết kế máy (Nguyễn Hữu Lộc) Dung sai kỹ thuật đo (PGS.TS Ninh Đức Tốn) CNC Robotic - Geoff Williams Công nghệ CNC - Trần Văn Dịch Sức bền vật liệu 1,2 Các trang web tham khảo  Diễn đàn Điện tử Việt Nam : http://dientu Vietnam,net  Diễn đàn Thể giới cnc: http://thegioicnc.com [8] Các đƣờng link tham khảo  http://www.machsupport.com/wpcontent/uploads/2013/02/Mach3Mill_Install_Config.pdf  http://jubilee101.com/subscription/pdf/Tools/Build-Your-Own-CNCMachine -240pages.pdf  http://www.thegioicnc.com/forum/forums/22-ky-thuat-dien-dientu.html?s=8a96017255b2563227120f1cefe5ab53 SVTH: Phạm Nhƣ Hùng-Trần Thế Vinh Trang 131 ... triển máy CNC 2.1 Quá trình phát triển 2.2 Thực trạng ứng dụng máy CNC Việt Nam 2 .3 Sự giống khác máy phay truyền thống máy phay CNC 2 .3. 1 Giống nhau: 2 .3. 2... 31 6 .3. 3 Chƣơng trình gia công 32 6.4 Các phƣơng pháp lập trình cho hệ điều khiển 35 6.4.1 Lập trình trực tiếp máy CNC 35 6.4.2 Lập trình tay 36 6.4 .3 Lập... tay phải Hình1 .10:Khi trục Z thẳng đứng 4.2.2 Máy phay nằm ngang (Hình1 .11)  Trục Z nằm ngang có chiều dƣơng hƣớng vào trục máy  Trục X nằm bàn máy, chiều dƣơng chiều mà nhìn vào trục nằm phía