Thiết kế và chế tạo hệ thống cnc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CNC Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Số thẻ sinh viên : Lớp: ThS NGUYỄN ĐẮC LỰC NGUYỄN THÀNH Ý LÊ QUỐC VIỆT 101130192 101130189 13CDT1 Đà Nẵng, 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 2.1 Các phương án chuyển động dao 13 2.1.1 Phương án 1: 13 2.1.2 Phương án 2: 14 2.2 Các hướng chọn động trục trục tọa độ 15 2.2.1 Động dẫn động trục chính: 15 2.2.2 Động dẫn động trục tọa độ: 17 2.3 Lựa chọn truyền động: 18 2.3.1 Bộ truyền đai: 18 2.3.2 Bộ truyền vít me – đai ốc: 20 2.3.3 Chọn cấu dẫn hướng: 23 2.4 Tính tốn thơng số để chọn truyền cho cấu 24 2.4.1 Tính tốn thơng số vít me 24 2.5 Thiết kế phần khí 28 2.5.1 Mô 3D hệ thống 28 2.5.2 Một số chi tiết khí 29 2.6 Thiết kế phần điện tử 34 2.6.1 Kit Arduino UNO R3 34 2.6.2 Board CNC SHIELD V3 37 SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực 2.6.3 Module A4988 38 CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Sơ đồ nguyên lý 41 3.2 Sơ đồ kết nối mạch điện hệ thống 41 3.3 Phần mềm Flat CAM 42 3.4 Phần mềm 42 3.4.1 Phần mềm Arduino IDE 42 3.4.2 Phần mềm điều khiển CNC 43 3.5 Thao tác hoàn thành sản phẩm 44 3.5.1 Lập trình xuất file Gerber với phần mềm Proteus 44 3.5.2 Tiến hành xuất G-code từ phần mềm FlatCAM 46 3.6 G-code xuất từ phần mềm FlatCAMcho sản phẩm 53 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC TRỤC CỠ NHỎ 4.1 Nguyên lý hoạt động cấu tạo máy phay CNC trục 55 4.1.1 Nguyên lý hoạt động 55 4.1.2 Cấu tạo sơ máy 55 4.1.3 Kết cấu phận 55 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian năm đào tạo phần lý thuyết “Thiết kế chi tiết máy”, “Cơ sở thiết kế máy”, “Điều khiển tự động”, “Hệ thống điện tử”, …vv, kết hợp với q trình tự tìm tịi học hỏi,chúng em rút ra, tích lũy kiến thức ban đầu quan trọng để bắt tay vào làm đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên non trẻ kinh nghiệm thực tế khiến chúng em không khỏi lung túng q trình thiết kế để có hệ thống hoàn chỉnh, thẩm mỹ hiệu kinh tế Mặt dù sách tham khảo nhiều nhiên với thời gian thực ngắn nên em khó nắm bắt hết kiến thức chuyên sâu kinh nghiệm quý báu đúc kết sách thiết kế máy, chế tạo máy Chính việc vận dụng lý thuyết học để giải vấn đề có liên quan đến yêu cầu thực tiễn sản xuất điều kiện làm việc, thị trường, … hạn chế Với hướng dẫn tận tình thầy Th.S Nguyễn Đắc Lực, với nỗ lực thân chúng em suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp, cuối chúng em hoàn thành tài liệu trình bày trình Máy cnc mini phay PCB Trong tài liệu chúng em trình bày phần tính tốn động học tồn máy, tính tốn động học, động lực học cho hệ thống, thiết kế hệ thống điều khiển, … Khi thiết kế chúng em cố gắng để hồn thiện thiết kế thơng qua máy Máy hoạt động ổn định, cho sản phẩm chất lượng cao nhiên với hạn chế chủ quan khách quan tài liệu khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận đóng góp q thầy Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2017 Lê Quốc Việt- Nguyễn Thành Ý SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực LỜI CẢM ƠN Trước tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng nói chung thầy giáo khoa Cơ khí, mơn Cơ điện tử nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Đắc Lực, thầy tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn chúng em suốt trình làm Đồ án tốt nghiệp Trong thời gian chúng em làm việc với thầy, chúng em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, điều cần thiết cho em q trình học tập cơng tác sau Đề tài hoàn thành hỗ trợ động viên nhiều từ gia đình, thầy bạn bè Đó tình cảm thật đáng trân trọng không đền đáp hết, thật phấn khởi thấy người ln bên cạnh hồn cảnh khó khăn Qua chúng em mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy Hội đồng bảo vệ tốt nghiệp để chúng em rút học kinh nghiệm bước vào đời Cuối xin chúc gia đình, người thân, quý thầy cô bạn bè nhiều sức khoẻ thành công công việc Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2017 SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin chương trình ứng dụng, giúp ngành tự động hóa góp phần khơng nhỏ q trình phát triển chung đất nước Như biết máy CNC ứng dụng nhiều lĩnh vực sống ngành công nghiệp máy in 3D, máy phay gỗ, máy khắc laze… máy CNC ứng việc phay mạch PCB, sử dụng nhà máy lớn với việc sản xuất hàng loạt hàng khối, sử dụng nhỏ lẻ để sản xuất đơn Việc làm mạch PCB phương pháp thủ công thời gian tốn nhiều công sức, để làm mạch sử dụng phải từ đến mạch phế thải Vì nhận đồ án Tốt Nghiệp chúng em mong muốn chế tạo máy CNC dùng để gia công mạch PCB dựa kết cấu máy CNC có thị trường, với giá hợp lý, nhỏ, gọn thích hợp cho tất người muốn làm mạch PCB cho riêng mà khơng tốn nhiều thời gian cơng sức 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài Qua tìm hiểu, chúng em thấy máy CNC phay mạch PCB công nghệ hay, mẻ nước giới ứng dụng sản xuất mạch với số lượng lớn… Ở nước, có nhập linh kiện, máy móc lắp ráp để sản xuất, lại chưa áp dụng rộng rãi giá thành cao Với mục đích đem ứng dụng máy CNC gần với người Việt Nam, tạo nên sản phẩm mạch PCB gia công máy CNC giá rẻ thị trường nên chúng em bắt tay vào nghiên cứu chế tạo máy CNC phay mạch PCB Đề tài bước đầu tìm hiểu, thi cơng sản phẩm máy CNC thực tế, đồng thời áp dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tiễn Thông qua việc nghiên cứu làm việc nghiêm túc để rèn luyện tác phong khoa học, hoàn thiện phương pháp, tư nghiên cứu, giải vấn đề thực tiễn Quan trọng hơn, đề tài cịn bước “tổng kết hồn thiện” kỹ cịn thiếu sót trước thực trở SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực thành người kỹ sư Về mặt ứng dụng thực tiễn, đề tài có tính ứng dụng cao, thích hợp với nhiều loại hình sản xuất, giảm thời gian gia cơng, tăng độ xác độ đồng sản phẩm, giảm hao phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài bao gồm module, khối chức năng… để chúng hoạt động thống nhất, đồng mơ hình Bao gồm đối tượng sau: - Arduino UNO R3 phần mềm lập trình ứng dụng - Driver điều khiển động bước - Điều khiển nút nhấn - Thiết kế vẽ mạch phần mềm Proteus - Xuất G-code phần mềm Flat CAM 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu chức có tính ứng dụng cao module chức Và áp dụng chúng vào sản phẩm thực tế có tính ứng dụng cao - Phần cứng: + Thiết kế toàn khung máy, chi tiết máy, gia cơng chi tiết khí Sử dụng công nghệ gia công CNC để tạo chi tiết máy + Lắp ráp máy Setup chi tiết phần cứng để máy hoạt động - Phần mềm: + Thiết kế vẽ mạch phần mềm Proteus + Sau xuất sang Gcode phần mềm Flat CAM + Sau sử dụng phần mềm điều khiển Candle chạy G-code 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết Arduino, lập trình Arduino module chức năng, … - Chạy kiểm tra mơ hình thật SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực 1.4 Giới thiệu chung máy CNC CNC viết tắc Computer Numerical Control điều khiển số máy tính Máy công cụ CNC loại máy gia công sử dụng chương trình lập trình sẵn để gia cơng chi tiết Các chương trình gia cơng đọc lúc lưu vào nhớ Khi gia cơng, máy tính đưa lệnh điều khiển máy CNC thực chức như: nội suy đường thẳng, nội suy đường tròn, mặt xoắn, mặt parabol Máy CNC có khả bù chiều dài đường kính dụng cụ Tất chức thực nhờ phần mềm điều khiển cài đặt máy tính Hiện nước giới chế tạo, sản xuất nhiều máy lĩnh vực khí nói chung CNC nói riêng, đặc biệt Đài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản, Cộng Hòa Liên Bang Đức ứng dụng nhiều lĩnh vực khí xác chất lượng Kỹ thuật tự động CNC giảm thiểu sai sót giúp người thao tác có thời gian cho cơng việc khác Ngồi cịn cho phép linh hoạt thao tác sản phẩm thời gian cấn thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất linh kiện khác Một số máy CNC đại sản xuất hàng nghìn chi tiết vài ngày mà không cần người vận hành Nó có khả tự kiểm tra lỗi sản phẩm mắt đọc laser, trường hợp máy có lỗi lúc chạy gọi di động đến cho người vận hành Trong môi trường sản xuất, loạt máy CNC kết hợp thành tổ hợp, gọi cell, để làm nhiều thao tác phận Máy CNC ngày điều khiển trực tiếp từ câu lệnh phần mềm CAM (Computer Aided Manufacturing) tạo ra, phận hay lắp ráp trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần vẽ in chi tiết Có thể nói CNC phân đoạn hệ thống robot công nghiệp, tức chúng thiết kế để thực nhiều thao sản xuất 1.5 Một số máy CNC có thị trường 1.5.1 Máy khắc mini CNC 3525 Máy khắc mini CNC 3525 toàn khung bàn chế tác từ vật liệu nhôm Máy nhỏ gọn với kích thước di chuyển X:350mm Y:250mm Z:100mm với trọng lượng khoảng 30kg Mạch điều khiển nguồn điện tích hợp khung Sau cài đặt SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực phần mềm March 3, cài driver, cần cắm điện kết nối vào cổng máy in (cổng 25 pin - Parallel) sử dụng Sản phẩm sử dụng board mạch chuyển đổi thành cổng USB (sài phần mềm USB CNC controler, sử dụng cho laptop) o Thông số bản: - Công suất motor khắc (Spindle): ER240 300W - Step motor: 57 stepper motor 2A - Driver board: STK672 - Driver board: STK672 - Đầu giữ khoan: ER11 1/8inch = 3.17mm - Cổng kết nối máy in: Parallel 25pin - Có nút điều chỉnh tốc độ motor riêng biệt (dùng để chạy tay) - Có nút dừng khẩn cấp máy bị lỗi - Đặc biệt dùng vít me ball screw 1605 cho tuổi thọ lâu dài tốc độ nhanh 3-4 lần so với loại ren khác o Ứng dụng: - Chế tác sản phẩm điêu khắc 3D - Sữa chữa điện thoại: phay IC, khoan lỗ - Phay, khoan mạch in - Khắc chữ - Vật liệu sử dụng phù hợp: nhựa, gỗ vật liệu mềm Có thể sử dụng chạm/khắc cho nhơm, đồng SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Hình 1.1: Máy khắc CNC 2535 1.5.2 Máy khắc mini CNC 3040 Máy khắc mini CNC 3040 toàn khung bàn chế tác từ vật liệu nhôm công nghiệp Máy nhỏ gọn với kích thước di chuyển X:300mm, Y:400mm, Z:100mm, trọng lượng khoảng 45kg Mạch điều khiển nguồn điện thiết kế tách rời Sau cài đặt phần mềm Mach3, cài driver, cần cắm điện kết nối vào máy tính sử dụng o Thông số bản: - Công suất motor khắc (Spindle): 1500W - Giải nhiệt nước - Step motor: loại dual shaft 1.5A - Driver board: Mach3 trục cổng LPT (cổng máy in) - Đầu giữ khoan: ER11, collet 3.17 6mm - Cổng kết nối: LPT - 25 chân - Hộp điều khiển: Nguồn cấp điện cho Driver 24V-10A, Driver dùng chip Toshiba THB7128 4A (hoặc TB6600 4A), biến tần pha 220V 1.5KW - Đặc biệt dùng vít me ball screw 1605, bước vít 5mm, tuổi thọ lâu dài so với loại ren khác - Khối lượng tĩnh: 45kg SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Hồn thành chương trình cắt bo mạch thông số phần Create CNC jobs : Ở ta chọn Multi-Depth Depth/pass hệ thống tiến hành cắt lần lần 0.4mm Bước cuối việc xuất file G code để đưa vào SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Thực điều khiển hệ thống phần mềm Candle : ❖ Tiến hành chọn set gốc tọa độ (đã gá phôi dao vào máy oan tồn ) Trong cơng cụ Control click vào Mode Zero, hệ thống tiến hành dò cài đặt gốc tọa độ việc thực lệnh setup hộp thoại setting Ta thấy dao xuống Z-5 với tốc độ F50 sau chạm vào bề mặt gia công đưa lên tọa độ Z=10 SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực ❖ Đưa file Gcode vào phần mềm Vào file => open => file gia công nc lập trình phần mềm FlatCAM ❖ Tiến hành cân bàn đảm bảo độ nông, sâu mạch đồng Trong phần Heightmap chọn Create => chọn Probe để tiến hành cân bàn xác định độ nhấp nhơ bề mặt Trong : Probe Gid : − X : Là số điểm theo trục X để cân bàn − Y : Là số điểm theo trục Y để cân bàn SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 51 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực ❖ Tiến hành chạy Click Send để gửi lệnh G code điều khiển ❖ Kết thức gia công thực tế : SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 52 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực 3.6 G-code xuất từ phần mềm FlatCAMcho sản phẩm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 G21 G90 G94 F300.00 G00 Z2.0000 M03 G4 P1 G00 X3.6310Y6.9535 G01 Z-0.0600 G01 X3.5705Y6.8715 G01 X3.4859Y6.7305 G01 X3.4158Y6.5823 G01 X3.3601Y6.4265 G01 X3.3203Y6.2677 G01 X3.2963Y6.1059 G01 X3.2882Y5.9413 G01 X3.2963Y5.7767 G01 X3.3203Y5.6149 G01 X3.3601Y5.4561 G01 X3.4158Y5.3003 G01 X3.4859Y5.1521 G01 X3.5705Y5.0111 G01 X3.6679Y4.8797 G01 X3.7785Y4.7576 G01 X3.9006Y4.6470 G01 X4.0320Y4.5496 G01 X4.1730Y4.4650 G01 X4.3212Y4.3949 G01 X4.4770Y4.3392 G01 X4.6358Y4.2994 G01 X4.7976Y4.2754 G01 X4.9622Y4.2673 G01 X5.1268Y4.2754 G01 X5.2886Y4.2994 G01 X5.4474Y4.3392 SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6685 6686 6687 6688 6689 6690 6691 6692 6693 6694 6695 6696 6697 6698 6699 6700 6701 6702 6703 6704 6705 6706 6707 6708 6709 6710 6711 6712 6713 6714 6715 6716 6717 6718 6719 6720 GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực G01 X5.2385Y61.0865 G01 X5.1684Y60.9383 G01 X5.1127Y60.7825 G01 X5.0729Y60.6237 G01 X5.0498Y60.4687 G01 X5.0483Y60.4540 G01 X5.0408Y60.2973 G01 X5.0489Y60.1327 G01 X5.0717Y59.9780 G01 X5.0746Y59.9635 G01 X5.1109Y59.8185 G01 X5.1152Y59.8044 G01 X5.1684Y59.6563 G01 X5.2352Y59.5148 G01 X5.2421Y59.5018 G01 X5.3190Y59.3735 G01 X5.3317Y59.3552 G01 X5.9298Y58.4173 G01 X5.9298Y56.8633 G01 X5.0878Y56.0210 G01 X5.0409Y55.9690 G01 X4.9954Y55.9076 G01 X4.9557Y55.8414 G01 X4.9229Y55.7721 G01 X4.8966Y55.6985 G01 X4.8797Y55.6316 G01 X4.8768Y55.6172 G01 X4.8677Y55.5556 G01 X4.8662Y55.5409 G01 X4.8630Y55.4713 G01 X4.8630Y54.6253 G01 X4.6580Y53.8243 G00 Z2.0000 G00 Z2.0000 G00 X0Y0 M05 SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC TRỤC CỠ NHỎ 4.1 Nguyên lý hoạt động cấu tạo máy phay CNC trục 4.1.1 Nguyên lý hoạt động Máy phay CNC trục mini bao gồm phần hệ thống điều khiển cấu chấp hành Hệ thống điều khiển bao gồm chương trình máy tính mã hóa chuyển thành tín hiếu hiệu để điều khiển cấu chấp hành thông qua Bo mạch Máy phay CNC trục thiết kế sau: trục X,Y,Z thực chuyển động tịnh tiến hành trình 4.1.2 Cấu tạo sơ máy Hình 4.1: Bản vẽ cấu tạo máy CNC SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 55 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực − Trục X trục mặt phẳng định vị Trên máy phay nằm song song với hệ thống − Trục Y trục thứ hai mặt phẳng định vị Trên máy phay năm mặt máy vng góc với bàn máy − Trục Z luôn trùng với trục truyền động Trục nhà chế tạo xác định Chiều dương trục Z chạy từ chi tiết hướng đến mũi phay Điều có nghĩa chuy ển động theo chiều âm trục Z, mũi khoan tới bề mặt chi tiết 4.1.3 Kết cấu phận Trục X: Hình 4.2: Trục X − Vít me trục X gắn nằm ngang, phía bàn phay − Trên trượt vít me trục X gắn với trục Z − Phía vít me gắn với ray trượt, nhờ ray trượt để chịu lực cho trục X, nhờ vít me khơng bị uốn cong chịu khối lượng trục Z − Sử dụng khớp nối mềm nối trực tiếp động với vít me mà không cần qua truyền đai giúp trục X linh hoạt di chuyển SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Hình 4.3: Bản vẽ 3D lắp Trục X Vai trục X Đai ốc M4 Ray trượt ø12 Vít me ø8 Con trượt Gối đỡ ray trượt SHF Đông Step Đai ốc M3 Khớp nối mềm Trục Y: Hình 4.4: Trục Y SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực − Vít me trục Y gắn phía bàn phay nối với bàn phay trượt − Vít me trục Y nối trực tiếp với động nhờ khớp nối mềm , nhờ động quay vít me di chuyển tới lui tùy theo chiều quay động − Ổ trượt vít me nối với bàn máy trượt trịn SCS12UU, ổ trượt di chuyển bàn phay di chuyển Hình 4.5: Bản vẽ lắp Trục Y Tấm trước trục Y Ray trượt ø12 Nhơm định hình Tấm sau trục Y Đai ốc M5 Đai ốc M4 Đông Step Bàn máy 10 Vít me ø8 11 Gối đỡ ray trượt SHF SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 Khớp nối mềm 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Trục Z: Hình 4.6: Bản vẽ lắp Trục Y − Trục Z thiết kế bao gồm : vít me bi, trượt, động phay mạch động đượcc gắn trực tiếp với vít me khớp nối − Ổ trượt gắn nhơm gắn dính với trượt trượt, dung trượt để tạo cân cho bàn trượt bàn trượt di chuyển êm − Phía bàn trượt gắn động sử dụng động DC − Phía trên, vít me trục Z truyền động trực tiếp từ động bước nối trục − Khi động quay bàn trượt di chuyển lên xuống, đông gắn bàn trượt di chuyển lên xuống theo bàn trượt cách dễ dàng SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Hình 4.7: Bản vẽ lắp Trục Z Tấm trước trục Z Ray trượt ø12 Tấm trục Z Tấm kê động Đông Step Đai ốc M3 Vít me ø8 Ray trượt ø12 Động Spidel 10 Gá động 11 Đai ốc M5 12 Mũi cắt SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Qua trình hiểu, nghiên cứu để tìm mơ hình thích hợp, phương pháp tối ưu, nghiên cứu phần cứng phần mềm để hoàn thiện sản phẩm chúng em gặt hái nhiều kinh nghiệm quý báu, chúng em hiểu sâu rộng mô hình máy CNC, phận, chức năng, phần mềm lập trình điều khiển máy Mặc dù trình hồn thiện sản phẩm chúng em gặp nhiều khó khan, phần kinh phí, việc tìm mơ hình tối ưu cho sản phẩm, lắp ráp phần cứng sử dụng phần mềm lập trình cho máy Nhưng chúng em hồn thiện máy thời gian quy định, máy hoạt động ổn định, tạo sản phẩm đẹp, độ xác cao Về mơ hình em xin đánh giá cách khách quan ưu nhược điểm sau ▪ Ưu điểm: - Máy nhỏ gọn, trọng lượng khoảng 12kg - Máy hồn thành có độ cứng vững cao - Trong q trình hoạt động khơng rung, có độ ổn định độ xác cao - Hệ thống điện khí tháo lắp dễ dàng, tach biệt thuận tiện cho việc di chuyển thay - Máy làm việc thời gian dài từ 10h/24h - Thời gian gia công nhanh nhiều so với làm thủ công, hạn chế phế phẩm - Các linh kiện máy dễ tìm kiếm - Máy hồn tồn đáp ứng u cầu sản xuất ▪ Nhược điểm: - Hành trình máy bị hạn chế, 20x30cm - Bàn máy chưa cân lúc gia công SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực Phần mềm xuất G-code gặp nhiều khó khăn, Code có nhiều chỗ bị thừa q trình gia cơng, làm cho thời gian gia cơng bị lâu - Bàn gá mạch chưa tối ưu, chưa thể ứng dụng trình khoan cắt mạch bàn gá - Động bước công suất thấp, tốc độ chậm, momen tương đối nhỏ - Động hay bị nóng q trình gia cơng 15 phút - Qúa trình thay dao phải thực thủ công Hướng phát triển tương lai: Với đề tài máy CNC phay mạch PCB chúng em mong muốn phát triển thành đề tài cho đồ án tốt nghiệp, thời gian tới chúng em tinh chỉnh máy, giảm thiểu nhược điểm nói trên, đồng thời nâng cấp thay dao tự động cho máy, giúp cho trình gia cơng khơng cịn phụ thuộc nhiều vào người điểu khiển, giúp giảm thời gian gia công Nghiên cứu máy cỡ lớn để, nhiều đầu cắt để nâng cao suất SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD|Th.s Nguyễn Đắc Lực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] , “Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy ”,Trinh Chất Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] “Bài tập chi tiết máy ”, Nguyễn Hữu Lốc.Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [3] “Truyền động khí”, PGS.TS Lê Cung, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng Các trang web tham khảo: www.thegioicnc.com www.cnczone.com www.planet-cnc.com SVTH | Lê Quốc Việt - 13CDT1/Nguyễn Thành Ý - 13CDT1 63 ... CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC TRỤC CỠ NHỎ 4.1 Nguyên lý hoạt động cấu tạo máy phay CNC trục 55 4.1.1 Nguyên lý hoạt động 55 4.1.2 Cấu tạo sơ máy 55 4.1.3 Kết... trình Máy cnc mini phay PCB Trong tài liệu chúng em trình bày phần tính tốn động học tồn máy, tính tốn động học, động lực học cho hệ thống, thiết kế hệ thống điều khiển, … Khi thiết kế chúng... trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần vẽ in chi tiết Có thể nói CNC phân đoạn hệ thống robot công nghiệp, tức chúng thiết kế để thực nhiều thao sản xuất 1.5 Một số máy CNC có thị trường