Chế tạo máy cnc mini phay mạch in tự động ứng dụng trong việc giảng dạy các học phần thiết kế mạch điện tử tại khoa công nghệ điện tử

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Chế tạo máy CNC mini phay mạch in tự động ứng dụng việc giảng dạy học phần thiết kế mạch điện tử Khoa Công nghệ Điện tử Mã số đề tài: 182.DT01 Chủ nhiệm đề tài: Mai Thăng Long Đơn vị thực hiện: Khoa Cơng Nghệ Điện Tử Tp Hồ Chí Minh, … LỜI CÁM ƠN Chúng chân thành gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh tài trợ kinh phí hỗ trợ, tạo điều kiện cho hồn thành tốt đề tài Đồng thời, chúng tơi xin gởi lời cảm ơn đến Khoa Công nghệ Điện tử, Phòng Quản lý khoa học Hợp tác quốc tế hỗ trợ giúp đỡ suốt q trình thực đề tài Nhóm tác giả PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Chế tạo máy CNC mini phay mạch in tự động ứng dụng việc giảng dạy học phần thiết kế mạch điện tử Khoa Công nghệ Điện tử 1.2 Mã số: 182.ĐT01 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Họ tên (học hàm, học vị) Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài TS Mai Thăng Long Khoa CN Điện Tử Chủ nhiệm ThS Trần Ngọc Anh Khoa CN Điện Tử Thành viên 1.4 Đơn vị chủ trì: Khoa Công Nghệ Điện Tử 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 01 năm 2018 đến tháng 12 năm 2018 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng 06 năm 2018 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 01 năm 2018 đến tháng 06 năm 2019 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): khơng có thay đổi 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 45 triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề 1.1 Tổng quan lịch sử phát triển việc chế tạo máy CNC Máy CNC (Computer Numerical Control) hiểu máy gia công điều khiển khiển máy tính số [1] Máy CNC áp dụng để gia cơng đạt độ xác cao công đoạn như: khoan, phay, tiện, cắt, tạo mẫu Về cấu tạo máy CNC thời điểm nay, máy CNC kết hợp hai thành phần (Hình 1): phần cứng phần mềm Z Cơ cấu truyền động Mạch gia cơng tín hiệu Động Phần mềm giám sát, điều khiển, CAD/CAM Y Mạch điều khiển xử lý (firmware) Cảm biến Phôi X Phần cứng máy CNC (cơ khí) Mũi phay/ khoan/cắt Mạch cơng suất Phần mạch điện tử Máy tính Hình Minh họa thành phần máy CNC Phần cứng máy CNC kết hợp thành phần như: cấu khung khí, phận truyền động, phần tử chấp hành (động cơ, công tắc), cảm biến, mạch điện tử (mạch điều khiển, mạch cơng suất – driver) máy tính Phần mềm máy CNC bao gồm phần mềm để lập trình, giám sát, điều khiển phần mềm cho board mạch điện tử (firmware) Để đạt thành công việc chế tạo máy CNC nay, lịch sử phát triển việc chế tạo ứng dụng máy CNC có điểm nhấn quan trọng Từ năm 1940, việc chế tạo máy CNC ứng dụng việc gia cơng với độ xác cao nhiều tổ chức, cá nhân tập trung nghiên cứu Trong thời gian này, John Parsons cộng tiên phong việc nghiên cứu thiết kế mơ hình máy CNC [2], thực tế mơ hình máy NC (Numerical Control) phục vụ việc gia cơng cắt chi tiết khí cách xác Kể từ đó, việc chế tạo máy CNC có chuyển biến tích cực khơng ngừng Năm 1959, máy NC với khả thay công cụ (tools) đời (Hình 2) Hình Máy NC 1959 (Nguồn hình: https://eastbaymfg.com/evolution-of-cnc-machining/) Trước giai đoạn năm 1970, việc tính tốn liệu, điều khiển cơng cụ (tools) tương tác với người (human interface) máy NC hỗ trợ mạch điện tử (máy tính) hệ đầu (đèn điện tử - transitor – mạch tích hợp đơn giản hệ thứ 3) [3] Vì vậy, kích cỡ, tốc độ, độ xác yêu cầu tăng khả linh hoạt, hiệu hoạt động máy CNC vấn đề cần phải cải thiện Tính tới giai đoạn này, với phát triển phần cứng máy CNC, phần mềm máy CNC có bước phát triển tương tự “G-code” hay cịn gọi RS-274 [4], xem ngơn ngữ để hỗ trợ việc lập trình tạo quỹ đạo di chuyển cho công cụ máy CNC hay cho ứng dụng CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) Các phần mềm CNC, CAD/CAM xây dựng để sử dụng máy tính có tính xuất mã G-code để điều khiển máy CNC Hình Minh họa phần cứng máy CNC có cấu tạo nhiều trục (Nguồn hình: https://www.cnc-toolkit.com/cnc_5axisMill.htm) Kể sau năm 1970 thời điểm nay, với phát triển công nghệ vi mạch điện tử, phát triển máy tính nhân/máy tính cơng nghiệp, việc chế tạo ứng dụng máy CNC nâng lên tầm cao mới, thể rõ việc thay đổi mang lại hiệu cao cho ứng dụng máy CNC chi tiết phần cứng máy, phần cứng điều khiển, phần mềm điều khiển phần mềm lập trình tương tác: - Phần cứng máy (machine): phát triển máy CNC có cấu tạo nhiều trục (Axis), có nhiều chi tiết hỗ trợ tăng độ xác máy như: phần thay dao tự động, phận dò điểm (zero) tự động, camera quan sát, … - Phần cứng điều khiển: phát triển board mạch nhúng (Embedded Circuits) với nhiều tính đáp ứng đầy đủ tính (hỗ trợ firmware) phần cứng máy, phát triển loại động servo, động bước - Phần mềm điều khiển, tương tác lập trình: phát triển phần mềm CAD/CAM đa lĩnh vực, hỗ trợ xuất G-code, giám sát tạo tương tác trực tuyến với người dùng 1.2 Việc chế tạo ứng dụng máy CNC Việt Nam 1.2.1 Thực trạng việc chế tạo ứng dụng máy CNC Hiện nay, có xuất phát điểm chậm so với nước khác giới, việc phát triển chế tạo ứng dụng máy CNC Việt Nam có bước chuyển đáng ý Đầu tiên, phải kể tới việc ứng dụng máy CNC công nghiệp sản xuất nhà máy liên quan đến việc tạo mẫu, gia cơng khí Các doanh nghiệp sản xuất thuộc lĩnh vực tiên phong ứng dụng máy CNC vào việc sản xuất trang thiết bị nhằm phát huy tính hiệu mặt chất lượng, độ xác sản phẩm, thời gian sản xuất tiết giảm nhân lực (Hình 5) Nhìn chung, nhà máy có quy mơ, uy tín, máy CNC phần lớn nhập từ nhà sản xuất uy tín nước tiên tiến khác như: Nhật, Đức, Đài Loan, … Hình Máy CNC Nhật sản xuất (Nguồn hình: http://survincity.com/2013/10/the-firstjapanese-cnc-machine-with-a-brand-made/) Hình Máy CNC Đài Loan sản xuất (Nguồn hình: http://www.hannsa.tw/e_html/YBH3000.html) Ở nước ta, thời điểm xuất nhiều công ty tham gia vào việc chế tạo, lắp ráp phân phối, kinh doanh máy CNC Từng bước tiếp cận công nghệ CNC giới, thông qua việc hợp tác kinh doanh, chuyển giao công nghệ, công ty thuộc dạng Việt Nam cho đời nhiều sản phẩm máy CNC với chất lượng cao, đáp ứng tốt nhu cầu gia công quy mô vừa nhỏ (Hình 6) Vì vậy, hội để doanh nghiệp chuyên môn sản xuất, gia công với quy mơ vừa nhỏ có thêm lựa chọn để tăng hiệu xuất sản xuất Thực tế Việt Nam, có nhiều sản phẩm thị trường với mẫu mã đẹp, đảm bảo yếu tố kỹ thuật xuất rộng rãi thị trường tiêu dùng Thậm chí, với nhu cầu gia công sản phẩm đối tượng doanh nghiệp quy mô nhỏ cá nhân đáp ứng cách linh hoạt tốt (Hình 7) Hình Máy CNC Việt Nam gia cơng chế tạo (Nguồn hình: https://procut.com.vn/sanpham/may-cat-plasma-cnc-dang-cong-da-nang/) Hình Máy CNC mini Việt Nam gia cơng chế tạo (Nguồn hình: https://procut.com.vn/san-pham/may-cat-plasma-cnc-dang-cong-da-nang/) 1.2.2 Ứng dụng máy CNC việc chế tạo mạch in Hiện nay, liên quan đến vấn đề chế tạo sản xuất mạch in, phương pháp cơng nghệ ứng dụng nhiều là: phương pháp ăn mòn hóa chất (Subtractive Method Chemical Etching) phương pháp sử dụng máy CNC (CNC Machinning) Phương pháp ăn mòn hóa chất [5], thường cơng ty, xí nghiệp sản xuất ứng dụng, dựa nguyên lý sử dụng hóa chất nhằm loại bỏ thành phần khơng cần thiết phôi mạch in để giữ lại đường mạch Ở phương pháp này, phôi đồng phủ lớp hóa chất (mực in) chống ăn mịn cơng nghệ in, sau sử dụng phương pháp thích hợp (hóa chất phối hợp với công nghệ khác) để loại bỏ lớp đồng thừa Ưu điểm phương pháp thể hiệu kinh tế, thời gian, quy mô sản xuất thiết kế linh hoạt Tuy nhiên, ứng dụng phương pháp này, nhà sản xuất cần phải kết hợp với máy CNC để xử lý gia công công đoạn in, khoan, ghép mạch (mạch nhiều lớp), gia công mẫu, … bên cạnh việc nắm bắt làm chủ công nghệ Đối với phương pháp chế tạo mạch in cách sử dụng máy CNC, công nghệ sử dụng máy CNC để khắc phay loại bỏ phần đồng thừa phôi mạch in Về mặt thuận lợi, phương pháp ý tới việc xử lý môi trường độc hại hóa chất, mạch in sản xuất tức xưởng/phịng nhỏ, máy CNC dùng để xử lý cơng đoạn phay, khoản cắt, phần mềm thiết kế mạch trực tiếp kết nối với máy CNC, …Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp lại thể qua việc không phù hợp với quy mô sản xuất lớn, chi phí bảo trì máy cao, độ xác hiệu chất lượng cịn thấp, … Hình Máy CNC gia công mạch in thị trường Việt Nam (Nguồn hình: https://procut.com.vn/san-pham/may-cat-plasma-cnc-dang-cong-da-nang/) Tại Việt Nam, với đặc điểm thuận lợi trên, việc nghiên cứu chế tạo ứng dụng máy CNC việc chế tạo mạch in ý phát triển không ngừng Đối tượng thực việc đa dạng, từ công ty nhỏ, cá nhân sử dụng với mục đích riêng biệt, Viện/Trường thực với mục đích đào tạo hướng nghiệp, …Bên cạnh việc ứng dụng sản phẩm có sẳn với nhiều kích cỡ, giá thành thị trường, có nghiên cứu chế tạo máy/gia công (thực nghiệm) máy CNC phay mạch in thực Trong thời gian vài năm gần đây, nhiều nhóm tác giả thuộc Trường/Viện Việt Nam thực đề tài nghiên cứu khoa học việc chế tạo máy CNC ứng dụng việc gia cơng mạch in Nhóm tác giả GS TSKH Thân Ngọc Hoàn – Trường Đại học bước đầu xây dựng thành cơng mơ hình máy CNC để phay khoan mạch in với hỗ trợ phần mềm CAD/CAM Mach3 [6] Ngoài việc ứng dụng vào vấn đề gia công mạch in mơ hình cịn dùng để phay/khắc tạo hình loại vật liệu khác Tương tự, năm 2013, TS Ngô Mạnh Dũng – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành [7] thực đề tài “Thiết kế phần cứng máy phay CNC – kết nối phần mềm thiết kế Board mạch Orcad để làm mạch in lớp phục vụ cho việc giảng dạy cho ngành điện điện tử” Gần đây, tháng 11 năm 2017, Thầy Lê Văn Thưởng [8] – Trường Cao đẳng nghề Thanh niên dân tộc Tây Nguyên thành công với đề tài “Thiết kế máy CNC phay khoan mạch in” ứng dụng vào việc giảng dạy” Thực tế nay, thị trường Việt Nam có nhiều sản phẩm máy CNC mini phay khoan mạch in với nhiều giá thành khác (Hình 8) Bên cạnh đó, đề tài Khóa luận tốt nghiệp Trường/Viện, sinh viên giao nhiệm vụ thực thành cơng việc thi cơng hồn chỉnh mơ hình máy CNC ứng dụng nhiều lĩnh vực Điều chứng tỏ rằng, công nghệ CNC Việt Nam phổ biến, chia cách rộng rãi làm tiền đề cho nghiên cứu chế tạo phát triển máy CNC sau Thông qua số sản phẩm thị trường nghiên cứu chế tạo máy CNC ứng dụng việc phay khoan mạch in, ưu điểm, sản phẩm/mơ hình đa dạng mẫu mã, kích cỡ, giá thành phù hợp với đối tượng quy mô sử dụng, độ xác gia cơng đảm bảo Tuy nhiên, tính an tồn, hiệu ứng dụng, độ bền sản phẩm vấn đề cần phải lưu ý 1.3 Thực trạng Khoa Công Nghệ Điện Tử Hiện nay, Khoa CN Điện tử, học phần thiết kế mạch điện tử, sinh viên học phương pháp thiết kế mạch máy tính thực hành làm mạch phương pháp ăn mịn hóa chất (ngâm hóa chất – tạo mạch) đem đặt thiết kế từ phần mềm Altium cho sở sản xuất bên Với phương pháp vậy, ta nhận thấy, môi trường học tập sở vật chất Nhà Trường, Khoa sức khỏe giảng viên, sinh viên bị ảnh hưởng (ảnh hưởng hóa chất) tốn kinh phí (đặt mạch bên ngồi) Hơn nữa, sinh viên khó có liên tưởng tốt lý thuyết thiết kế mạch điện tử vấn đề tạo mạch thực tế Trước vấn đề thực tiễn này, việc chế tạo mơ hình máy CNC để bước đầu giải vấn đề việc an tồn, thực tiễn hóa lý thuyết thực hành Khoa Công nghệ Điện tử vấn đề thiết kế mạch mạch điện tử, giảm tối đa kinh phí thực hiện, cấp thiết hồn tồn thực Ngồi ra, việc chế tạo thành cơng mơ hình máy CNC sở để Khoa Điện Tử nhân rộng việc chế tạo gia cơng nhiều mơ hình máy CNC nhằm đáp ứng hỗ trợ tốt giảng viên, sinh viên công đoạn thực đề tài nghiên cứu khoa học Mục tiêu 2.1 Mục tiêu tổng qt Xây dựng thành cơng mơ hình máy CNC phay mạch in ứng dụng vào thực tiễn học phần liên quan đến việc đào tạo kỹ thiết kế mạch điện tử cho sinh viên (phần thực hành): Linh kiện điện tử, Thiết kế mạch điện tử Altium, Thực tập điện tử 2.2 Mục tiêu cụ thể - Xây dựng phần cứng mơ hình máy CNC phay mạch in với kích thước 40x60 cm - Xây dựng phần cứng mạch điện tử điều khiển, mạch điện tử công suất cho máy CNC - Xây dựng phần mềm cho mơ hình máy CNC: bao gồm software firmware - Đảm bảo tốc độ phay cao cm/s, khoản cách nhỏ đường mạch in 0.3 mm Phương pháp nghiên cứu Các nội dung, công việc chủ yếu cần thực Phương pháp Cách tiếp cận Kỹ thuật nghiên cứu thực Chế tạo máy CNC 2D Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Tìm kiếm, thu thập tài liêu, tham khảo mơ hình máy CNC 2D phay mạch in Tìm kiếm Xây dựng phần phần cứng máy tài liệu, tham CNC khảo, quan sát mô hình CNC Xây dựng điều khiển cho máy CNC Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Xác định thông số kỹ thuật, thiết kế tổng quan hệ thống điều khiển Xác định thông số kỹ thuật, mô phỏng, thiết kế mạch, lập trình, hiệu chỉnh Phần cứng firmware cho mạch điều khiển máy CNC Xây dựng phần mềm máy tính tạo tương tác người máy CNC Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Xác định thông số kỹ thuật, thiết kế tổng quan giao diện máy tính Xác định thơng số kỹ thuật, mơ phỏng, xây dựng giao diện, lập trình máy tính Phần mềm máy tính TT Kết cần đạt - Xuất mã G-code Đầu tiên, ta chọn bảng mã G-code cần xuất cách: vào Parameters – Output data format để lựa chọn kiễu mã máy CNC, ta chọn kiểu G-code, ISO standard (Hình 81) Hình 81 Lựa chọn kiễu liệu máy CNC cần xuất Xuất mã G-code cho việc phay mạch in: chọn biểu tượng Mill phần mềm Copper, xuất Bảng Final Ouput Tại đây, chọn Section #1, chọn Ẻngaving Layer #1 Lưu ý, phải chọn vào ô Flip X để tạo mạch in phù hợp với việc cắm vị trí chân linh kiện (Hình 82) Kết quả, CopperCam xuất file mã G-code cho việc phay mạch in, ta tiến hành lưu file lại (Hình 83) Hình 82 Cài đặt việc xuất mã G-code cho việc phay mạch 61 Hình 83 File mã G-code cho việc phay mạch in Việc xuất mã G-code cho công đoạn phay phần đồng thừa (Hatching) khoan mạch (Drilling) thực tương tự (Hình 84) Hình 84 Tạo mã G-code cho việc phay phần đồng thừa khoan mạch in 62 b4 Mô hoạt động máy CNC Ở bước này, ta dùng phần mềm Cimco để mô công đoạn hoạt động máy CNC việc tạo mạch in dựa vào file mã máy CNC (G-code) vừa tạo Thông qua bước này, ta kiểm tra lại lần cuối để nắm xác việc chế tạo mạch in có thiết kế hay không - Công đoạn khoan mạch in: phần mềm Cimco, Vào Editor – Open để chọn file Gcode phay mạch in (Hình 85) Lúc này, chọn Backplot – Backplot Window, ta theo dõi bước hoạt động phay mạch in máy CNC (hoạt động mũi phay theo mã lệnh G-code kết - Hình 86) Hình 85 Nhận liệu mã G-code cho phần phay mạch in phần mềm Cimco Hình 86 Mơ cơng đoạn phay mạch in theo mã lệnh G-code 63 - Công đoạn phay phần đồng thừa khoan mạch in thực tương tự (Hình 87) Hình 87 Mô hoạt động máy CNC công đoạn phay phần đồng thừa khoan mạch in phần mềm Cimco 64 b5 Vận hành thực nghiệm máy CNC Ở bước trên, ta hồn thành việc cấu hình cài đặt máy CNC từ phần cứng phần mềm, hoàn thành việc tạo file mã G-code cho máy CNC hoạt động việc gia công mạch in Các bước sau cơng đoạn thực nghiệm cho tồn hệ thống máy CNC việc gia công mạch in Bước Gắn phôi mạch in vào bàn làm việc máy CNC, thiết lập cảm biến dò điểm zero trục Z, kết nối dây USB từ máy CNC tới máy tính, bậc công tắc nguồn máy CNC, mở phần mềm Mach3Mill (Hình 88) Lưu ý, ta sử dụng mũi khoan 0.8 mm để thực công đoạn khoan trước, công đoạn phay mạch loại bỏ phần đồng thừa thực (phải thay mũi khoan mũi dao phay loại phi 3.17 – góc 30 độ) Hình 88 Cơng đoạn chuẩn bị làm việc với hệ thống máy CNC phay mạch in Bước Xác định điểm zero trục Z (điểm tiếp xúc mũi khoan phần đồng mạch in): - Lắp đặt cảm biến hình 88 - Tại phần mềm Mach3Mill, Nhấn Reset máy CNC thức hoạt động - Với việc thiết lập chương trình dị điểm Zero trục Z bước trên, ta kích hoạt chế độ cách nhấn nút Auto Tool Zero giao diện Program Run Alt-1 Lúc máy bắt đầu hoạt động chế độ dò điểm Zero trục Z Trục Z với mũi khoan bắt đầu dịch chuyển xuống gặp bề mặt cảm biến chuyển động trục Z tự động ngưng, tức dịch lên ngược lại khoản định trước thức ngừng lại Tọa độ thời 23.01 mm (trong chương trình ta cài đặt dịch lên đoạn mm, chiều dày cảm biến 20.01 mm) Lúc này, ta tháo cảm biến, kích nút Goto Z, trục Z tự động dịch chuyển tới gặp phơi mạch in tự động ngưng (Hình 89) Tại đây, máy CNC thức có tọa độ điểm Zero phương trục Z 65 Mũi khoan chạm cảm biến Đưa mũi khoan điểm zero Hình 89 Hoạt động dị điểm zero trục Z Bước Nạp chương trình khoan mạch vào máy CNC Tại giao diện Program Run Alt-1, nhấn nút Load G-Code, chọn thư mục chứa mã chương trình khoan mạch lưu, lúc giao diện Mach3Mill xuất chương trình mã máy CNC (G-code) minh họa đường dịch chuyển mũi khoan (Hình 90) Hình 90 Giao diện Mach3Mill chương trình khoan mạch nạp vào 66 Bước Hiệu chỉnh tọa độ điểm Zero cho trục X, Y Ở bước này, quan sát mã lệnh G-code vừa load, ta nhận thấy kích thước mạch (X,Y) = (79.934, 49.911) phương dịch chuyển X dịch chuyển theo chiều âm, phương dịch chuyển Y theo chiều dương Vì vậy, ta phải tiến hành hiệu chỉnh tọa độ điểm zero trục X, Y cho phù hợp điều Y+ X+ Vị trí zero trục X Y Hình 91 Hướng chuyển động vị trí zero cần cài đặt cho trục X, Y - Tọa độ phương chiều trục X, Y bàn máy theo cài đặt phần cứng thể Hình 91 Vì ta phải đặt lại vị trí zero cho trục X, Y Hình 91 - Để thực việc này, giao diện phần Program Run Alt-1, nhấn nút Tab bàn phím máy tính, giao diện cho phép điều khiển nhân công hướng trục X, Y, Z xuất (MPG MODE) Ta dễ dàng thực thao tác để đưa vị trí mũi khoan vị trí X, Y mong muốn (Hình 92) Hình 92 Điều khiển nhân công trục X, Y (ở chế độ MPG Mode) để đưa vị trí mũi khoan vị trí ban đầu mong muốn 67 Bước 5: Thực thi chương trình khoan mạch in - Đầu tiên, ta phải điều chỉnh trục Z lên đoạn (để bảo đảm an tồn) cách điều khiển nhân cơng - Tiếp tới, bậc công tắc Spindle động Spindle hoạt động - Tại phần mềm Mach3Mill, nhấn nút Cycle Start, máy CNC bắt đầu hoạt động cơng đoạn khoan mạch in (Hình 93) Hình 93 Máy CNC hoạt động chế độ khoan mạch in 68 Bước 6: Thực thi chương trình phay đường mạch in - Đưa mũi dao vị trí X, Y ban đầu - Thay mũi khoan mũi phay - Lấy lại điểm Zero cho trục Z - Nạp chương trình phay mạch in - Nhấn nút Cycle Start để bắt đầu chương trình phay mạch in (Hình 94) Hình 94 Máy CNC hoạt động chế độ phay mạch in 69 Bước 7: Thực thi chương trình phay phần đồng thừa mạch in - Đưa mũi phay vị trí X, Y ban đầu - Nạp chương trình phay phần đồng thừa - Nhấn nút Cycle Strart để bắt đầu chạy chương trình (Hình 95) Hình 95 Máy CNC hoạt động chế độ phay phần đồng thừa mạch in Như ta hoàn thành phần thực nghiệm chế tạo mạch in 70 Kết thực nghiệm kết luận a Kết thực nghiệm - Kết thực nghiệm phần khoan mạch in (Hình 96) Hình 96 Kết thực nghiệm phần khoan mạch in - Kết thực nghiệm phần phay đường mạch in (Hình 97) Hình 97 Kết thực nghiệm phần phay đường mạch in 71 - Kết thực nghiệm phần phay phần đồng thừa mạch in (Hình 98) Hình 98 Kết phần phay phần đồng thừa mạch in – gia cơng mạch in hồn chỉnh 72 b Kết luận + Kết thực nghiệm trình chế tạo mạch in máy CNC mini đảm bảo yêu cầu đặt đề tài, là: - Đường mạch nhỏ gia cơng 0.3 mm - Tốc độ phay mạch lớn đạt cm/s - Kích thước máy 40x60 cm + Tốc độ hoạt động thực tế cài đặt máy CNC đạt tối đa 800 mm/s (80 cm/s), nhiên, để đảm bảo đạt độ xác cao nhất, q trình gia cơng mạch in (địi hỏi độ xác cao), q trình thực nghiệm, ta dễ dàng điều chỉnh cho phù hợp + Với việc hồn thành mẫu mơ hình máy CNC mini này, ta dễ dàng ứng dụng máy cho hoạt động tạo hình khác như: phay – khắc tạo hình chất liệu gỗ, meca số vật liệu khác + Việc ứng vào vấn đề giảng dạy học phần hỗ trợ Giảng viên – Sinh viên Khoa Điện tử ứng dụng liên quan đến việc chế tạo, gia công mạch điện tử đảm bảo thực cách thuận lợi Các Giảng viên bước đầu vận hành máy để gia công mạch in theo nhu cầu riêng biệt Dựa vào bước hướng dẫn vận hành máy tài liệu báo cáo này, Giảng viên Sinh viên Khoa dễ dàng tiếp cận sử dụng máy CNC + Mặc dù vậy, sản phẩm mô hình máy CNC cần cải thiện phần cứng phần mềm để đảm bảo độ an toàn, thẩm mỹ, thuận lợi thao tác sử dụng Với mơ hình máy CNC xây dựng kiểm chứng thực nhiệm nhóm tác giả nhận thấy đề tài đạt yêu cầu so với mục tiêu đề 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO: Reintjes, J Francis, Numerical Control: Making a New Technology, Oxford University Press, 1991 Ward, J.E., Numerical Control of Machine Tools, McGraw Hill Yearbook of Science and Technology, McGraw-Hill, New York, 1968 (https://history.computer.org/pioneers/parsons.html ) Krull, F.N., The origin of computer graphics within General Motors", IEEE Annals of the History of Computing, 16 (3): 40–56, 1994.( https://ieeexplore.ieee.org/document/298419 ) https://ws680.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=823374 R S Khandpur, Printed circuit boards: design, fabrication, assembly and testing, TataMcGraw Hill, 2005 http: //www.hpu.edu.vn/ddt/DDTtintuc-678-262-226-0-De-Tai-Khoa-Hoc-Xay-DungMay-Cnc-Gia-Cong-Hoan-Chinh-Mach-In.html http://khcn.ntt.edu.vn/de-tai-du-an/thiet-ke-phan-cung-may-phay-cnc-ket-noi-phan-memthiet-ke-board-mach-orcad-de-lam-mach-in-mot-lop-phuc-vu-giang-day-cho-nganh-dienva-co-dien-tu/ http://www.cdcntaynguyen.edu.vn/vi/phong/khoa-hoc-cong-nghe-du-an-hop-tac-quoc te/nghiem-thu-de-tai-thiet-ke-may-cnc-ung-dung-phay-va Christopher T Kilian, Modern Control Technology: Components and Systems, Delmar Thomson Learning (1720), 2000 10 https://www.machsupport.com/ 11 Williams, Al, Build your own printed circuit board McGraw-Hill Professional, 2004 74 PHẦN III PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM (tất văn có sẵn, chủ nhiệm cần photo đính kèm sau nội dung trên, sử dụng lý hợp đồng với phịng kế tốn Khi lý, báo cáo in thành 03 cuốn, đó, 01 đóng bìa mạ vàng, 02 đóng bìa cứng thường) Hợp đồng thực đề tài nghiên cứu khoa học Thuyết minh đề tài phê duyệt Quyết định nghiệm thu Hồ sơ nghiệm thu (biên họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, giải trình, phiếu phản biện) Sản phẩm nghiên cứu (bài báo, vẽ, mơ hình .) 75 ... tác giả PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Chế tạo máy CNC mini phay mạch in tự động ứng dụng việc giảng dạy học phần thiết kế mạch điện tử Khoa Công nghệ Điện tử 1.2... mạch điện - điện tử toàn hệ thống máy CNC Lựa chọn thiết bị phần mềm phù hợp với thiết kế tổng quan phần mạch điện - điện tử Thiết kế xác phần mạch điện - điện tử Thiết kế xác phần khí mơ hình máy. .. động trục Y, Z máy CNC 13 4.2 Xây dựng phần cứng mạch điện tử điều khiển, mạch điện tử công suất cho máy CNC Phần mạch điện tử cho toàn hệ thống thiết kế để đảm bảo hoạt động cho máy CNC 2D phay