NGHIÊN CỨU KHẮC BẰNG TIA LASER TRÊN CÁC CHI TIẾT CĨ BIÊN DẠNG TRỤ TRỊN XOAY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN CÔNG THÁI NGHIÊN CỨU KHẮC BẰNG TIA LASER TRÊN CÁC CHI TIẾT CĨ BIÊN DẠNG TRỤ TRỊN XOAY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN CÔNG THÁI NGHIÊN CỨU KHẮC BẰNG TIA LASER TRÊN CÁC CHI TIẾT CĨ BIÊN DẠNG TRỤ TRỊN XOAY Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử Mã số: 60.52.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS BÙI MINH HIỂN Đà Nẵng - Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Công Thái NGHIÊN CỨU KHẮC BẰNG TIA LASER TRÊN CÁC CHI TIẾT CÓ BIÊN DẠNG TRỤ TRỊN XOAY Học viên: Trần Cơng Thái Chun ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.01.14 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Khóa:33 Tóm tắt - Cơng nghệ cắt khắc laser công nghệ có ứng dụng rộng rãi nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác Hiện máy khắc laser trang bị rộng rãi nhờ vào khả gia công với độ xác cao Khắc laser khơng khắc chi tiết có bề mặt phẳng mà cịn khắc chi tiết có mặt khác Nghiên cứu đề xuất nhằm mở rộng khả khắc laser chi tiết có biên dạng trụ tròn xoay Nguyên cứu khái quát công nghệ CNC công nghệ gia công laser Từ công nghệ CNC tác giả thiết kế chế tạo máy khắc laser khắc mặt phẳng chi tiết có biên dạng trụ trịn xoay Đánh giá lựa chọn phần điều khiển, kết nối mạch điều khiển với cấu chấp hành cho máy chế tạo khai thác phần mềm mã nguồn mở nhằm sử dụng việc tạo chương trình gia cơng với mã G-code trình bày Tác giả tóm tắt kết đạt đưa hướng phát triển Từ khóa: Laser, biên dạng trụ trịn xoay, CNC, mạch điều khiển, mã ngồn mở, G-code Abstract - Laser cutting and engraving technology is now widely applied in many industries and fields In recent years, laser engraving have been widely used because they can develop products with high precision Laser engraving is not only engraved on flat surface details but also engraved on different parts The objective of this research is to expand the laser engraving on cylindrical profile details This research presents an overview of CNC technology and laser machining technology Based on this principle, laser engraving and engraving designs can be engraved on both planes and cylindrical profile details Evaluation and selection of controls, connection of control circuits with actuators for the fabrication and exploitation of open source software for use in creating G-code coding programs also presented The author has summarized the results achieved and set out the next direction Keywords: Laser, cylindrical profile, CNC, control circuit, open code, G-code MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội đung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC VÀ GIA CƠNG LASER 1.1 Cơng nghệ CNC .2 1.1.1 Khái niệm điều khiển số (nc) 1.1.2 Điều khiển số máy tính (CNC) 1.1.3 Phương thức di chuyển dụng cụ 1.1.4 Nội suy chuyển động 1.2 Công nghệ gia công laser 1.2.1 Giới thiệu laser 1.2.2 Lịch sử hình thành phát triển laser 10 1.2.3 Cấu tạo tia laser 11 1.2.4 Đặc điểm laser 11 1.2.5 Ứng dụng laser .12 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN KẾT CẤU MÁY .14 2.1 Phân tích kết cấu máy .14 2.1.1 Phương án 14 2.1.2 Phương án 15 2.1.3 Phương án 15 2.1.4 Phương án 16 2.2 Các phương án truyền động 17 2.2.1 Truyền động X, Y truyền thống 17 2.2.2 Truyền động core( X, Y), H-bot 17 2.2.3 Truyền động quay chi tiết mâm cặp 18 2.2.4 Truyền động quay chi tiết hai trục quay 19 2.2.5 Kết cấu truyền động lựa chọn 19 2.3 Lựu chọn đầu khắc laser 24 2.3.1 Laser chất rắn 24 2.3.2 Laser chất khí 24 2.3.3 Laser chất lỏng 24 2.4 Thông số kỹ thuật máy 25 2.5 Tính tốn động học cho máy thiết kế .25 2.5.1 Động học .25 2.5.2 Tính chọn động 25 CHƯƠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ 28 3.1 Mạch điều khiển .28 3.1.1 Các mạch điều khiển sử dụng mã nguồn mở thị trường 28 3.1.2 Arduino UNO .29 3.1.3 CNC shield V3 32 3.1.4 Modul điều khiển động bước A4988 .33 3.1.5 Kết nối USB 33 3.1.6 Firmware cho mạch điều khiển 35 3.2 Phần mềm mã nguồn mở 35 3.2.1 Phần mềm Inkscape 35 3.2.2 G-code 37 3.2.3 Thư viện GRBL 38 3.3 Máy chế tạo 40 CHƯƠNG GIA CÔNG THỰC NGHIỆM 42 4.1 Một số thông số quan trọng thiết lập hiệu chỉnh máy 42 4.2 Gia công thực nghiệm 46 4.3 Đánh giá sản phẩm 47 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (Bản sao) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CAD : Computed Aided Design CAM : Computer aided manufacturing CNC : Computer Numerical Control CLU : Control Loop Unit DNC : Direct Numerical Control DPU : Data Processing Unit NC : Numerical Control PTP : Point-To-Point DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Cấu trúc hệ thống CNC 1.2 Các chế độ dịch chuyển chuyển động PTP 1.3 Các chế độ điều khiển chuyển động contour 1.4 Nội suy đường thẳng điều khiển trục 1.5 Xấp xỉ mặt cong nội suy đường thẳng 1.6 Nội suy Parabol 1.7 Xấp xỉ đường cong bậc cao cung Parabol 1.8 Ánh sáng laser từ nguồn phát 1.9 Cấu tạo tia laser 11 2.1 Hình mơ phương án 14 2.2 Hình mơ phương án 15 2.3 Hình mơ phương án 16 2.4 Hình mơ phương án 16 2.5 Phương án truyền động X, Y theo truyền thống 17 2.6 Truyền động core( X, Y) 18 2.7 Truyền động H-bot 18 2.8 Kẹp chi tiết mâm cặp tự định tâm 19 2.9 Chi tiết chuyển động nhờ hai trục quay 19 2.10 Thiết kế sơ kết cấu trục xoay 20 2.11 Trục quay 20 2.12 Chi tiết gá trục quay 21 2.13 Chi tiết gá động trục quay 21 2.14 Thiết kế sơ truyền động X Y 22 2.15 Gá động trục X, Y 23 2.16 Gá đầu laser 23 3.1 Boar EleskMaker Mana 28 Số hiệu hình Tên hình Trang 3.2 Arduino UNO R3 29 3.3 Vi điều khiển 30 3.4 Các cổng vào board Arduino UNO 31 3.5 Board CNC shield V3 33 3.6 Cáp kết nối USB 33 3.7 Một số loại cáp USB 34 3.8 Giao diện firmware 35 3.9 Giao diện làm việc phần mềm Inkscape 36 3.10 Hộp thoại Raster Laser Gcode generator 36 3.11 Flile G-code 37 3.12 Giao diện phần mềm GRBL 3.7.10 39 3.13 Giao diện Universal Gcode Sender 39 3.14 Kết nối mạch điều khiển với động laser 40 3.15 Máy tổng thể 40 3.16 Máy nhìn từ mặt bên 41 4.1 Kết nối Board Arduino với GRBL 42 4.2 Gia công bề mặt tròn xoay vật liệu gỗ 46 4.3 Gia cơng bề mặt trịn xoay, vật liệu giấy 46 4.4 Gia công tranh ảnh mặt phẳng vật liệu gỗ 47 4.5 Gia công bề mặt phẳng vật liệu da, simili 47 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngày nay, nhu cầu khắc bề mặt, chất liệu khác kim loại, gỗ, đá, thủy tinh, giấy, nhựa,… nhiều, ứng dụng nhiều ngành công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử, máy móc, trang thiết bị, hóa dược phẩm, bao bì, Cơng nghệ khắc laser đời mang đến bước tiến lớn cho ngành in khắc, tạo đột phá mặt sản phẩm, nâng tầm chất lượng hạ giá thành Công nghệ khắc laser cơng nghệ có ứng dụng rộng rãi nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác Khắc laser khắc chi tiết có bề mặt phẳng mà cịn khắc chi tiết có biên dạng phức tạp Với phát triển nhanh khoa học công nghệ tất lĩnh vực sản phẩm ngày phải có u cầu cao chất lượng sản phẩm, mức độ tự động hóa đặt biệt độ cính xác hình dáng hình học sản phẩm Do tác giả đề xuất giải pháp gia công bề mặt có biên dạng trịn xoay với tên đề tài “Nghiên cứu khắc tia laser chi tiết có biên dạng trụ trịn xoay” Mục tiêu Thiết kế chế tạo máy khắc tia laser gia cơng chi tiết có biên dạng trụ tròn xoay Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm Phạm vi nghiên cứu Công nghệ khắc tia laser chi tiết có biên dạng trụ trịn xoay Nội đung nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết công nghệ CNC Nghiên cứu lý thuyết công nghệ gia công laser Phân tích, lựa chọn thiết kế kết cấu, phần tử khí máy nhằm đảm bảo điều kiện: hợp lý cho việc chế tạo nước, cứng vững, tin cậy hoạt động hiệu Phân tích, lựa chọn mạch điều khiển linh kiện điện tử để kết nối điều khiển cấu chấp hành máy Phân tích, lựa chọn phần mềm mã nguồn mở để điều khiển máy chế tạo Gia công thực nghiệm số sản phẩm 36 lớn hay tạo họa tiết Inkscape phát triển tính nhận diện hình: đổi từ ảnh bitmap đường nét Cho phép xuất nhiều định dạng, Inkscape tạo file EPS, EMF, định dạng ảnh bitmap (PNG, JPEG, v.v ) Các đối tượng hình vẽ gồm có số loại đặc biệt: hình sao, đường cong Bézier, gradient màu Hình 3.9 Giao diện làm việc phần mềm Inkscape 3.2.1.2 Tiện ích mở rộng 305 Engineering 305 Engineering: Để tiến hành vẽ lại toàn tranh phức tạp từ ảnh có trước, ta sử dụng tiện ích mở rông 305 Engineering Inkscape Ở chế độ này, ta không cần chuyển đổi ảnh sang định dạng vector, vào Extensions/ 305 Engineering, chọn Raster Laser Gcode generator Hình 3.10 Hộp thoại Raster Laser Gcode generator 37 Ở ta có tùy chọn: - Export directory: thư mục lưu file xuất - File name: tên file gcode - Add numeric suffix to filename: thêm số thứ tự cho tên file - Replace transparency with: Black hay White - Resolution ( độ phân giải): ta chọn độ phân giải theo ý muốn với mức, pixel/mm, pixel/mm, pixel/mm, 10 pixel/mm - Color to grayscale conversion: điều chỉnh tỉ lệ màu đỏ, lục, lam để cân màu sắc - B/W conversion aglorithm: thuật toán đảo ngược màu Ở ta có tùy chọn chế độ xủ lý ảnh - Grayscale resotuion: độ phân giải thang màu xám, ứng với chế độ băm xung laser - Engraving speed ( tốc độ khắc): tùy vào tốc độ động điều khiển, ta chọn giá trị thích hợp - Flip Y : lật ngược trục Y - Homing: Xuất Gcode cho loại mã nguồn điều khiển - Laser ON command ( lệnh bật laser) - Laser OFF command ( lệnh tắt laser) 3.2.2 G-code G-code sử dụng để điều khiển chuyển động cấu chấp hành Phần mềm Inkscap sau phân tích vẽ xuất file có chứa câu lệnh Gcode Ý nghĩa mã lệnh giải thích bên Hình 3.11 Flile G-code 38 G00: Lệnh dịch chuyển nhanh không khắc ( Positioning /RapidTraverse) G01: Nội suy theo đường thẳng/chuyển động khắc theo đường thẳng (Linear Interpolation/Feed) G20: Dữ liệu đầu vào tính theo hệ Anh (inches), Inch Data Input G21: Dữ liệu đầu vào tính theo hệ Mét (mm), Metric Data Input G27: Kiểm tra thực trở điểm gốc (Reference Point ReturmCheck) G28: Trở điểm gốc (Reference Point Return) G29: Xuất phát từ điểm gốc (Return From Reference Point) G30: Về điểm gốc thứ hai (Return to 2ndReference Point) G97: Huỷ bỏ lệnh (Constant Surface Speed Control Cancel) G98: Tốc độ tiến dao mm/phút (Feed per Minute) G99: Tốc độ tiến dao mm/vòng (Feed per Rotation) M03: Lệnh bật laser (Laser ON command) M05: Lệnh tắt laser ( Laser OFF comman) F : Tốc độ khắc laser 3.2.3 Thư viện GRBL Thư viện GRBL thư viện nguồn mở có hiệu hoạt động cao, giải pháp thay cho việc sử dụng cổng parallel-port-based dùng phổ biến máy phay CNC Thư viện GRBL hoạt động hầu hết board mạch Arduino Classic (Arduino UNO, Nano, Pro mini, mini, ) Bạn cần mạch Arduino có nhớ lưu trữ 30KB trở lên làm máy CNC hoạt động Thư viện điều khiển viết ngơn ngữ C tối ưu hóa để hoạt động với hiệu cao tận dụng hết khả dòng chip AVR để đạt thời gian xác hoạt động đa nhiệm (khơng đồng bộ) Thư viện GRBL sử dụng tập lệnh G-Code hoạt động xác nhiều dịng máy CNC mà khơng có lỗi Một sô ứng dụng dịch Gcode điều khiển máy sử dụng GRBL - GRBL Controller 39 Hình 3.12 Giao diện phần mềm GRBL 3.7.10 - Universal Gcode Sender Hình 3.13 Giao diện Universal Gcode Sender 40 3.3 Máy chế tạo Với thông số máy thiết kế, phần mềm mạch điều khiển máy chế tạo với hình ảnh thực tế Hình 3.14 Kết nối mạch điều khiển với động laser Hình 3.15 Máy tổng thể 41 Hình 3.16 Máy nhìn từ mặt bên 42 CHƯƠNG GIA CÔNG THỰC NGHIỆM 4.1 Một số thông số quan trọng thiết lập hiệu chỉnh máy Hiệu chỉnh máy tiến hành theo bước : - Kết nối, chạy thử hiệu chỉnh - Kiểm tra hướng di chuyển thiết lập cho trục hiệu chỉnh độ xác di chuyển - Cân chỉnh vị trí đầu đầu khắc với chi tiết Sau kiểm tra kết nối phần điều khiển cấu chấp hành Ta tiến hành kết nối máy với máy tính Đầu tiên, ta cần kết nối Board Arduino với máy tính cáp USB, sau máy tính nhận Board Arduino, ta kích vào nút Port name để chọn cổng COM kết nối, thông thường cổng COM3 Tiếp tục chọn tốc độ Baud Rate để giao tiếp máy tính Arduino, ta chọn mức 115200 Tại mục Send File, ta trỏ theo đường dẫn đến thư mục chứa file Gcode tạo trước đó, kích Choose file Hình 4.1 Kết nối Board Arduino với GRBL Một số lệnh thiết lập giá trị cho máy CNC: - $$: kiểm tra thông số máy - $0: thời gian xung cấp tới động bước, tính micro giây Mỗi động 43 có đặc tính thông số thời gian kéo dài xung điện áp khác Quy tắc điều chỉnh giảm thời gian xung xuống thấp tốt miễn động chạy ổn định Giá trị mặc định 10 us - $1: thời gian đợi để tắt động cơ, tính mili giây Sau động hồn thành xong chuyển động dừng hẳn, mạch điều khiển tiếp tục cấp điện cho động thời gian ứng với giá trị $1 Nếu muốn để mạch điều khiển luôn cấp nguồn cho động (động chế độ cấp điện), đặt giá trị $1 = 255 Thông thường với máy sử dụng đai GT2, đặt giá trị $1 = 255, nhiên động nóng bình thường chút - $2: thiết lập đảo mức điện áp tín hiệu điều khiển động bước Chức sử dụng để đảo ngược mức tín hiệu (5V 0V) tín hiệu điều khiển động Thông thường thiết lập không cần sử dụng tới trừ trường hợp với vài driver đặc biệt Setting Value Mark Invert X Invert Y Invert Z 00000000 N N N 00000001 Y N N 00000010 N Y N 00000011 Y Y N 00000100 N N Y 00000101 Y N Y 00000110 N Y Y 00000111 Y Y Y Cách sử dụng $2 bảng trên: ví dụ muốn đảo mức tín hiệu điều khiển động bước trục Z, trục X Y không thay đổi, ta thiết lập: $2 = - $3: thiết lập đảo mức tín hiệu điều khiển hướng động trục Thiết lập tương đương với đảo thứ tự toàn chân dây điều khiển động bước dùng để đảo chiều chuyển động ( âm dương) động Cách thiết lập trục bị đảo hướng chuyển động giống $2 Ví dụ muốn đảo hướng chuyển động trục Y, ta sửa giá trị $3 = - $4: thiết lập dảo ngược tín hiệu kích hoạt động cho tất trục Thông thường thiết lập khơng cần sử dụng để mặc định $4 = - $5: thiết lập đảo ngược tín hiệu kích hoạt Endstop (cảm biến giới hạn hành trình máy) cho tất trục Nếu $5 = 0, mạch điều khiển xem tín hiệu kích hoạt Endstop mức (0V) Nếu $5 = 1, mạch điều khiển xem tín hiệu kích hoạt Endstop mức 44 (+5V) - $6: thiết lập đảo ngược tín hiệu kích hoạt cảm biến dị bề mặt phơi Khi sử dụng chức dị bề mặt phơi (kiểm tra độ cao điểm bề mặt phôi để bù lại gia công), $6 = mạch điều khiển xem tín hiệu kích hoạt đầu dò mức (0V) Nếu $6 = mạch điều khiển xem tín hiệu kích hoạt đầu dị mức (+5V) Lưu ý, đặt $6 = 1, cần phải bổ sung thêm trở nối đất cho chân tín hiệu đầu dị - $10: thiết lập phản hồi trạng thái máy chạy: Report Type Value Machine Position Work Postion Planner Buffer RX Buffer Limit Pins 16 Mục đích thiết lập cho phép người dùng chọn lựa/loại bỏ số thông tin trạng thái máy cần theo dõi Thơng thường thơng số cần theo dõi tiết kiệm tài nguyên mạch điều khiển Các thơng số chọn/loại bỏ trình bày hình gồm có: Machine Position (vị trí máy); Work Position (vị trí gia cơng); Planner Buffer (bộ nhớ đệm lưu bước gia công tiếp theo); RX Buffer (bộ nhớ đệm nhận tín hiệu); Limit Pins (trạng thái chân tín hiệu Endstop) Cách sử dụng: ví dụ muốn mạch điều khiển gửi thông số Machine Position Work Position, đặt giá trị: $6 = 1+2 = - $11: Thiết lập giá trị gia tốc dao di chuyển qua điểm nối cạnh cần gia công Giá trị gia tốc cao, máy chạy nhanh khả xảy sai lệch kích thước lớn ngược lại - $12: Thiết lập độ xác gia cơng cung trịn/đoạn cong, tính theo milimét Thơng thường giá trị không cần phải thay đổi trừ cần giá trị khác Nếu muốn gia cơng cung trịn nhanh hơn, tăng giá trị $12 lên chút - $13: Thiết lập thông báo trạng thái làm việc máy theo đơn vị Inch hay không Nếu $13 = 0, máy báo trạng thái làm việc theo đơn vị mm Nếu $13 = 0, máy báo trạng thái làm việc theo đơn vị inch - $20: Thiết lập chức giới hạn hành trình phần mềm Khi kích hoạt tính (bằng cách đặt giá trị $20 = 1), mạch điều khiển cho phép dao di chuyển giới hạn cho phép (xem $130; $131; $132) tính từ gốc tọa độ Khi muốn dùng tính bắt buộc phải bật tính gốc tọa độ ($22) trước 45 - $21: Thiết lập chức giới hạn hành trình Endstop Khi kích hoạt tính (bằng cách đặt giá trị $21 = 1), mạch điều khiển tự động dừng tồn máy có Endstop kích hoạt Thơng thường tính khơng cần dùng đến, trừ số trường hợp đặc biệt - $22: Thiết lập chức gốc tọa độ Khi kích hoạt tính (bằng cách đặt giá trị $22 = 1), lần khởi động máy, dao tự động di chuyển gốc tọa độ (được xác định Endstop ứng với trục X; Y; Z) Trong trình di chuyển gốc tọa độ, mạch điều khiển không thực lệnh khác tới vị trí Endstop - $23: Thiết lập hướng di chuyển gốc tọa độ (sử dụng đảo ngược hướnglắp Endstop trục) Cách sử dụng giống với $2 - $24: Tốc độ gốc tọa độ chậm (mm/phút) Khi gốc tọa độ, dao di chuyển nhanh (tốc độ gốc tọa độ nhanh $25) từ vị tri Khi gặp Endstop, dao di chuyển ngược lại sau di chuyển chậm (tốc độ gốc tọa độ chậm $24) để đảm bảo độ xác Giá trị $24 nhỏ vị trí xác định gặp Endstop xác, nhiên thời gian - $25: Tốc độ gốc tọa độ nhanh (mm/phút) Xem giải thích $24 - $26: Thiết lập độ trễ (delay, mili giây) kiểm tra tín hiệu Endstop gốc tọa độ Để giảm ảnh hưởng nhiễu tín hiệu điện, mạch điều khiển tạo thời gian trễ nhận tín hiệu kích hoạt từ Endstop Thông thường giá trị nằm khoảng – 25 ms - $27: Thiết lập di chuyển sau gốc tọa độ (mm) Sau gốc tọa độ, dao di chuyển theo chiều ngược lại quãng giá trị $27 theo tất trục - $100; $101; $102: Thiết lập số bước động ứng với 1mm theo trục X; Y; Z tương ứng - $110; $111; $112: Thiết lập tốc độ di chuyển cực đại dao theo trục X; Y; Z tương ứng (mm/phút) Khi kiểm tra máy, ban đầu đặt giá trị thật thấp, sau tăng dần tới động hoạt động mượt - $120; $121; $122: Thiết lập gia tốc di chuyển dao ứng với trục X; Y; Z tương đương (mm/s2) Nếu đặt giá trị gia tốc q thấp, dao khơng tăng tới vận tốc cao Tuy nhiên để gia tốc cao, động bị mốt số bước hoạt động - $130; $131; $132: Thiết lập hành trình tối đa (kích thước gia công tối đa) theo trục X; Y; Z tương ứng (mm) Các thiết lập cần thiết kích hoạt tính $20 46 4.2 Gia cơng thực nghiệm Máy chế tạo khắc nhiều vật thể khác khắc tranh ảnh, bút,chai lọ… Dưới dây số hình ảnh gia cơng sản phẩm Hình 4.2 Gia cơng bề mặt trịn xoay vật liệu gỗ Hình 4.3 Gia cơng bề mặt trịn xoay, vật liệu giấy 47 Hình 4.4 Gia công tranh ảnh mặt phẳng vật liệu gỗ Hình 4.5 Gia cơng bề mặt phẳng vật liệu da, simili 4.3 Đánh giá sản phẩm - Sản phẩm có độ nét cao, nét khắc điều - Hiện gia công vật liệu giấy, gỗ , nhựa hay da Phải tăng công suất laser để vật liệu khác - Vận tốc khắc chậm công suất laser thấp chạy với tốc độ cao 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Nghiên cứu khắc tia laser chi tiết có biên dạng trụ trịn xoay” đạt số yêu cầu mục tiêu nghiên cứu đề - Phân tích lựa chọn kết cấu cho máy khắc laser Thiết kế chế tạo hồn thiện phần khí máy - Phân tích lựa chọn phần điều khiển, kết nối mạch điều khiển với cấu chấp hành cho máy chế tạo - Nghiên cứu nhằm khai thác phần mềm mã nguồn mở nhằm sử dụng việc tạo chương trình gia cơng với mã G-code Tìm hiểu giải thích ý nghĩa lệnh lệnh G-code dùng gia công chi tiết máy chế tạo - Tiến hành thiết lập, hiệu chỉnh máy để gia công thực nghiệm số loại vật liệu - Bên cạnh đó, máy chế tạo khơng khắc bề mặt trụ tròn xoay mà khắc chi tiết có bề mặt phẳng (2D) - Thông số kỹ thuật máy chế tạo được: + Kích thước bao: 520mm *320mm *270mm (chiều dài *chiều rộng *chiều cao) + Kích thước gia cơng được: mặt phẳng (X= 300mm, Y= 12mm), trụ tròn xoay (=150mm, L=300mm) + Công xuất đèn laser: 2W + Vật liệu khắc: gỗ, da, giấy nhựa + Bề sâu khắc tối đa: 1mm + Độ xác gia công: 100m + Tốc độ gia công tối đa đầu khắc 15mm/s Kiến nghị Máy khơng có độ cứng vững cao số chi tiết làm chế tạo từ in 3d chưa đánh giá chất lượng có độ bền Tốc độ gia cơng tối đa đầu laser 15mm/s khắc số loại vật liệu Cần thay đầu Laser có cơng suất cao để gia cơng lên nhiều loại vật liệu có tốc độ gia công cao 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://arduino.vn [2] https://github.com/grbl [3] Nguyển Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất đại học Quốc Gia, 2011 [4] Trần Đức Hân - Nguyễn Minh Hiển, Cơ sở kỹ thuật Laser, NXB Giáo dục, 2008 [5] Trần Văn Địch ,Công nghệ CNC , NXB khoa học kỹ thuật,2004 [6] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển , Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, tập 1, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2010