THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT BẰNG TIA PLASMA

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ ĐỀ TÀI:   THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT BẰNG TIA PLASMA GVHD: Th.S Cao Văn Thi SVTH: Ngơ Hồi Nhiệm NTG: Nguyễn Duy Phương Vĩnh Long, 05/2021 Tính cấp thiết đề tài - Máy chế tạo nhằm phục vụ việc giảng dạy học phần “Các phương pháp gia công đặc biệt” chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật khí  Máy sử dụng để phục vụ công tác quảng bá tuyển sinh nhà Trường, trưng bày Hội nghị triển lãm theo công nghệ 4.0 Máy sử dụng để khắc mẫu trưng bày, quà lưu niệm  Có thể triễn giao máy đến sở gia cơng khí để giúc sở tiết kiệm chi phí đầu tư vào máy móc lúc ban đầu  Sản phẩm trưng bày cần tính độc lạ hình dạng phức tạp  Xã hội phát triển, người sử dụng sản phẩm họ củng phát triển theo tính mỹ nghệ cầu kỳ chi tiết sản phẩm Các phương án thiết kế, chọn phương án tối ưu Các phương án thiết kế Hình Sơ đồ kết cấu phương án Hình Sơ đồ kết cấu phương án Hình Sơ đồ kết cấu phương án Chọn phươg án tối ưu  Với mục đích nghiên cứu đề tài đề vào điều kiện kinh phí chúng tơi chọn phương án 2, tức là, bàn máy đứng yên, trục x chuyển động trục y nhiệm vụ gối đỡ dùng để đỡ trục x, y Đầu cắt plasma gắn trục x nâng hạ tay tùy theo chiều dày vật liệu cắt Khi cắt bệ chứa nước có nhiệm vụ làm mát vật liệu hứng xỉ cắt • Ưu điểm: có tính đa năng, khơng gian làm việc đầu cắt plasma lớn, thiết kế cải tiến thêm đầu phay, cắt plasma đặt cố định bệ máy để tiện phay kết hợp, nâng cấp lên thành trung tâm CNC nhiều trục, nhiều tính năng, chi phí chế tạo thấp, lắp ráp dễ dàng • Nhược điểm: trục y di chuyển có rung lắc Hình 4: Sơ đồ kết cấu phương án Trên sở chúng em tiến hành tính tốn thiết kế khí Tính tốn thiết kế khí Yêu cầu kỹ thuật cần thiết kế Loại plasma Plasma Công suất đầu plasma 7.9KVA Làm mát Bằng nước Kích thước máy 1200x1000x700mm Phạm vi làm việc 1000x800mm Hệ thống điều khiển Phầm mềm mach 3, máy tính Tốc độ cắt 0-2000mm/ph Độ xác 0.1mm Điện áp 220v-50hz Chọn động Trọng lượng máy 125kg Hình 5: Động servo Phương pháp truyền động Truyền động máy cắt plasma đa số sử dụng phương pháp truyền động trục vít me đai ốc bi để làm cấu truyền động máy đảm bảo yêu cầu máy CNC mức độ mơ hình ứng dụng học tập gia cơng sản phẩm sở gia cơng Hình 6: Trục vít me - đai ốc bi Hệ thống điều khiển, lắp ráp vận hành thử nghiệm, kiểm tra độ xác máy Hệ thống điều khiển NGUỒN PC Nguồn: làm nhiê ̣m vụ cấp nguồn làm viê ̣c cho toàn khối điều khiển MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mach3 Mạch điều khiển trung tâm: Nhận tín hiê ̣u điều khiển từ máy tính gửi các tín hiê ̣u điều khiển xuống khối giao tiếp KHỐI TIẾP NHẬN DRIVER driver DRIVER ĐỘNG DRIVER CƠ ĐỘNG CƠ DRIVER Plasma Khối tiếp nhận driver: Nhận tín hiê ̣u điều khiển từ mạch điều khiển trung tâm truyền xuống các cấu làm viê ̣c phía ĐỘNG ĐỘNG CƠ CƠ Plasma Khối driver: Nhận tín hiê ̣u điều khiển phát tín hiê ̣u nhị phân Các khối chấp hành: Thực hiê ̣n nhiê ̣m vụ giao Khối bao gờm:Động cơ, đầu plasma Hình 7: Sơ đồ khối ̣ thống điều khiển  Phần mềm điều khiển  Phần mềm điều khiển máy cắt Plasma CNC (phần mềm Mach3)  Giao diê ̣n phần mềm : Hình 8: Giao diê ̣n phần mềm  Thử nghiệm khắc số sản phẩm Từ lần cắt ta rút kinh nghiệm là: - Cắt kim loại từ 1-2 mm chọn công suất plasma khoảng 20% đến 30%, tốc độ từ 500mm/p đến 1000mm/p tùy theo muốn cắt nhanh chậm nét cắt có cần mịn hay thô - Cắt kim loại từ 5-10 mm chọn công suất plasma khoảng 30% đến 60%, tốc độ từ 1500mm/p đến 2000mm/p tùy theo muốn cắt nhanh chậm nét cắt có cần mịn hay thơ   -Trong q trình cắt plasma phải đeo mắt kính bảo hộ an tồn trình cắt   Hình 9: Một số sản phẩm Từ kết thực nghiệm chúng em đưa bảng thông số hoạt động máy: Loại plasma Plasma Công suất đầu plasma 7.9KVA Làm mát Bằng nước Kích thước máy 1200x1000x700mm Phạm vi làm việc 1000x800mm Hệ thống điều khiển Phầm mềm mach 3, máy tính Tốc độ cắt 0-2000mm/ph Độ xác Điện áp Trọng lượng máy 0.1mm 220v-50hz 125kg Kết luận  Quá trình khảo nghiệm cho thấy máy hoạt động tốt đạt yêu cầu kỹ thuật đặt Máy chạy ổn định, làm việc êm tiếng ồn, máy gia cơng vật liệu sắt, thép, inox  Chiếc máy đủ điều kiện để làm phương tiện giảng dạy  Chiếc máy triễn lãm theo cơng nghệ 4.0  Có thể triễn giao máy đến sở gia cơng khí  Có thể cắt sản phẩm với nhiều hình dạng khác  Sản phẩm đem trưng bày sử dụng sống hàng ngày  Thiết kế, chế tạo toàn kết cấu máy cắt thép Plasma CNC  - Hiệu kinh tế: Việc áp dụng máy móc thiết bị dây chuyền vào trình sản xuất giúp tiết kiệm thời gian, giảm số lượng nhân cơng góp phần tiết kiệm chi phí, hạ giá thành sản phẩm Giúc xưởng khí bên ngồi gia cơng đồ mỹ nghệ tiết kiệm khoảng tiền lớn phải đầu tư máy cắt plasma cnc từ nước  Do máy có kích thước nhỏ dễ lắp ráp giá thành thấp nên đáp ứng nhu cầu sử dụng tất người  - Hiệu kỹ thuật: cãi tiến kích thước, chi phí chế tạo thấp, suất cao dễ sử dụng phù hợp với tất người có đầy đủ chức máy cắt CNC  - Hiệu xã hội: cãi thiện đời sống tiết kiệm chi phí cho nhà sản xuất kể người tiêu dung, bảo vệ sức khỏe làm việc mơi trường cơng nghiệp, an tồn lao động bảo đảm hết  Thông qua thực đề tài, thân am hiểu lĩnh vực gia công tia plasma cảm thấy lĩnh vực nhiều điều để nghiên cứu phát triển Hướng phát triển đề tài  Nghiên cứu thiết kế thêm phần nhận tín hiệu Bluetooth, WIFI để máy khơng cần dây tín hiệu  Nghiên cứu thêm phần mạch điều khiển trục phát triển thêm nói để chế tạo máy cắt CNC trục, trục nhằm gia công bề mặt 4D, 5D Bài thuyết trình chúng em đến hết Xin trân thành cảm ơn q Thầy Cơ lắng nghe thuyết trình chúng em  ... trình cắt plasma phải đeo mắt kính bảo hộ an tồn q trình cắt   Hình 9: Một số sản phẩm Từ kết thực nghiệm chúng em đưa bảng thông số hoạt động máy: Loại plasma Plasma Công suất đầu plasma 7.9KVA... hành tính tốn thiết kế khí Tính tốn thiết kế khí u cầu kỹ thuật cần thiết kế Loại plasma Plasma Công suất đầu plasma 7.9KVA Làm mát Bằng nước Kích thước máy 1200x1000x700mm Phạm vi làm việc 1000x800mm... tâm: Nhận tín hiê ̣u điều khiển từ máy tính gửi các tín hiê ̣u điều khiển xuống khối giao tiếp KHỐI TIẾP NHẬN DRIVER driver DRIVER ĐỘNG DRIVER CƠ ĐỘNG CƠ DRIVER Plasma Khối tiếp nhận driver: Nhận