Đề Tài Nghiên Cứu Về Máy Khoan Mạch In Tự Động

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu Máy khoan mạch in tự động khóa luận tốt nghiệp khoa công nghệ điện, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải pháp cụ thể cho vấn đề y tế.

• Đề tài: Máy Khoan Mạch In Tự Động

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Giới thiệu sơ lược ý tưởng về
• 1.2. Lý do chọn CNC kết hợp máy khoan
• 1.3. Khái niệm máy khoan mạch in CNC
• 1.4. Các máy móc và sản phẩm tương tự
• 1.5. Mô tả thiết kế mô hình máy khoan mạch in tự động
• 1.6. Mục đích nghiên cứu
• 1.7. Những yêu cầu chung của mô hình máy khoan mạch in tự động
• 1.8. Ưu điểm và nhược điểm của máy khoan mạch in tự động
• 2. CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH, THIẾT KẾ MÁY
• 2.1. Yêu cầu thiết kế hệ thống
• 2.2. Hướng giải quyết
• 2.3. Phương pháp truyền thông tin đầu vào
• 2.4. Ưu điểm nhược điểm của điều khiển số
• 2.5. Phân loại cấu trúc điều khiển
• 2.6. Nhiệm vụ của máy thiết kế
• 2.7. Các thành phần chính của máy
• 2.7.1. Phần điều khiển
• 2.7.2. Phần chấp hành
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÁY CNC
• 3.1. Phân tích, chọn phương án và kích thước của mô hình
• 3.2. Ưu điểm của phương án
• 3.3. Nhược điểm
• 3.4. Lựa chọn chi tiết khung máy
• 3.5. Thành phần dẫn hướng
• 3.6. Thành phần truyền động
• 3.7. Các yếu tố chọn động cơ
• 3.8. Bản vẽ trên AutoCad
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH
• 4.1. Yêu cầu tự động
• 4.2. Yêu cầu vận hành
• 4.2.1. Cách thức vận hành
• 4.2.2. Cách thức di chuyển
• 4.3. Thành phần của hệ thống
• 4.3.1. Phần điều khiển
• 4.3.2. Phần chấp hành
• 4.3.3. Công cụ gia công
• 4.3.4. Giao tiếp máy tính và “máy khoan mạch in tự động”
• 5. CHƯƠNG 5: PHƯƠNG THỨC SỬ DỤNG
• 5.1. Phương thức tự động
• 5.2. Phương thức Manual (chế độ tay)
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Toàn Cảnh Đề Tài Nghiên Cứu Máy Khoan Mạch In Tự Động

Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0, tự động hóa sản xuất PCB (Printed Circuit Board) đóng vai trò nền tảng cho sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử. Việc chế tạo bo mạch in không chỉ đòi hỏi độ chính xác cao mà còn yêu cầu tốc độ và hiệu suất để đáp ứng nhu cầu thị trường. Đề tài nghiên cứu về máy khoan mạch in tự động ra đời nhằm giải quyết bài toán này, đặc biệt trong môi trường học thuật và các xưởng sản xuất quy mô nhỏ. Mục tiêu chính là xây dựng một mô hình máy gia công mạch in hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển số (CNC), có khả năng tự động hóa công đoạn khoan lỗ linh kiện với chi phí thấp và quy trình vận hành đơn giản. Nghiên cứu này không chỉ là một đồ án tốt nghiệp cơ điện tử mang tính ứng dụng cao mà còn là tài liệu tham khảo giá trị cho các sinh viên và kỹ sư muốn tiếp cận công nghệ điều khiển CNC. Bằng cách tích hợp các linh kiện phổ biến như vi điều khiển Arduino và động cơ bước, mô hình này chứng tỏ tiềm năng to lớn trong việc dân chủ hóa công nghệ sản xuất, giúp các cá nhân và tổ chức nhỏ có thể tự chủ trong việc tạo mẫu và sản xuất mạch điện tử.

1.1. Tầm quan trọng của tự động hóa sản xuất PCB hiện nay

Sự phát triển của các thiết bị điện tử thông minh đòi hỏi các bo mạch in ngày càng nhỏ gọn và phức tạp. Quy trình sản xuất thủ công không còn đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác và năng suất. Tự động hóa sản xuất PCB trở thành một yêu cầu tất yếu, giúp giảm thiểu sai sót do con người, tăng tốc độ sản xuất và đảm bảo chất lượng đồng đều cho hàng loạt sản phẩm. Việc ứng dụng các hệ thống như máy khoan mạch in tự động cho phép gia công các lỗ khoan có đường kính siêu nhỏ với vị trí chính xác đến từng micromet, một điều gần như không thể thực hiện bằng tay. Hơn nữa, tự động hóa giúp giảm tiếp xúc trực tiếp với hóa chất độc hại trong quá trình ăn mòn mạch, bảo vệ sức khỏe cho người lao động và thân thiện hơn với môi trường.

1.2. Mục tiêu và phạm vi của đề tài nghiên cứu khoa học

Đề tài này tập trung vào việc "Thiết kế, chế tạo mô hình máy khoan mạch in tự động" với các mục tiêu cụ thể: 1) Xây dựng một mô hình CNC mini 3 trục hoàn chỉnh, có khả năng thực hiện thao tác khoan trên phíp đồng. 2) Phát triển một hệ thống điều khiển chi phí thấp dựa trên nền tảng mã nguồn mở (Arduino và phần mềm GRBL). 3) Xây dựng quy trình làm việc khép kín từ khâu thiết kế bo mạch điện tử trên các phần mềm như Proteus hoặc Altium Designer đến khâu xuất file và gia công. Phạm vi của nghiên cứu giới hạn ở việc chế tạo một mô hình máy để bàn, phục vụ cho mục đích giáo dục, nghiên cứu và tạo mẫu nhanh (prototyping), không hướng tới sản xuất công nghiệp hàng loạt quy mô lớn.

II. Thách Thức Của Phương Pháp Thủ Công Sự Ra Đời Của Máy

Trước khi các giải pháp tự động ra đời, việc chế tạo mạch in mẫu là một quy trình tốn nhiều công sức và tiềm ẩn nhiều rủi ro. Các phương pháp thủ công như ủi nhiệt, vẽ tay, và khoan tay bộc lộ nhiều hạn chế nghiêm trọng khi độ phức tạp của mạch tăng lên. Sai số về vị trí lỗ khoan, đường mạch bị đứt gãy, và chất lượng không đồng đều là những vấn đề thường xuyên xảy ra. Như được nêu trong tài liệu gốc, một trong những thách thức lớn nhất là việc phải tiếp xúc với hóa chất ăn mòn độc hại như FeCl3, gây nguy hiểm cho sức khỏe người thực hiện. Những khó khăn này đã thúc đẩy nhu cầu về một giải pháp thay thế hiệu quả hơn. Sự ra đời của máy khoan mạch in tự động là câu trả lời cho những thách thức đó. Bằng cách số hóa toàn bộ quy trình, máy móc có thể thực hiện công việc với độ chính xác lặp lại gần như tuyệt đối, loại bỏ các yếu tố sai sót của con người và tạo ra một môi trường làm việc an toàn hơn. Mô hình nghiên cứu này chính là một minh chứng cho việc áp dụng công nghệ để khắc phục những nhược điểm cố hữu của phương pháp truyền thống.

2.1. Phân tích hạn chế về độ chính xác và an toàn hóa chất

Khoan mạch thủ công bằng tay thường dẫn đến các lỗ khoan bị xiên, lệch vị trí hoặc sai kích thước, gây khó khăn khi cắm và hàn linh kiện. Độ chính xác thấp này đặc biệt nghiêm trọng với các linh kiện dán (SMD) hoặc các vi mạch có mật độ chân dày đặc. Về mặt an toàn, quá trình ăn mòn phíp đồng bằng dung dịch FeC𝑙3 hoặc các axit mạnh khác tiềm ẩn nguy cơ gây bỏng da, tổn thương mắt và các vấn đề về đường hô hấp nếu không được trang bị bảo hộ đầy đủ. Việc xử lý chất thải hóa học sau quá trình ăn mòn cũng là một vấn đề môi trường đáng quan ngại.

2.2. Sự cần thiết của một máy gia công mạch in chi phí thấp

Mặc dù các máy CNC công nghiệp có khả năng gia công PCB với độ chính xác rất cao, rào cản về chi phí đầu tư là rất lớn đối với sinh viên, người làm sở thích (hobbyist) hay các phòng thí nghiệm nhỏ. Do đó, việc nghiên cứu và chế tạo một máy phay PCB mini hoặc máy khoan tự động với chi phí phải chăng là vô cùng cần thiết. Một cỗ máy như vậy không chỉ giúp giải quyết các bài toán kỹ thuật mà còn thúc đẩy sự sáng tạo và học hỏi, cho phép người dùng nhanh chóng biến ý tưởng thiết kế bo mạch điện tử thành sản phẩm vật lý mà không cần phụ thuộc vào các dịch vụ gia công bên ngoài.

III. Hướng Dẫn Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Khoan Mạch In Tự Động

Nền tảng của một chiếc máy khoan mạch in tự động ổn định và chính xác nằm ở kết cấu cơ khí vững chắc. Quá trình thiết kế cơ khí máy CNC cần được tính toán kỹ lưỡng để giảm thiểu rung động và sai số tích lũy trong quá trình vận hành. Khung máy, thường được chế tạo từ nhôm định hình hoặc thép, phải đảm bảo độ cứng vững để chịu được lực tác động từ quá trình khoan. Hệ thống truyền động là trái tim của chuyển động, quyết định độ mượt và độ chính xác của các trục. Các lựa chọn phổ biến bao gồm vitme-đai ốc hoặc dây đai, kết hợp với các thanh trượt tuyến tính để dẫn hướng. Động cơ bước (stepper motor) được ưu tiên lựa chọn cho các mô hình tự chế vì khả năng điều khiển vị trí chính xác theo từng bước góc mà không cần hệ thống phản hồi phức tạp. Toàn bộ các bộ phận này kết hợp lại tạo thành cơ cấu chấp hành 3 trục (X, Y, Z), cho phép đầu khoan di chuyển đến bất kỳ tọa độ nào trên bề mặt bo mạch một cách chính xác theo lệnh từ bộ điều khiển.

3.1. Lựa chọn vật liệu khung và hệ thống truyền động tối ưu

Vật liệu làm khung máy phổ biến nhất cho các dự án CNC mini 3 trục là nhôm định hình (ví dụ: loại 2020, 2040) do có trọng lượng nhẹ, dễ lắp ráp và chi phí hợp lý. Đối với hệ thống truyền động, vitme thường (leadscrew) là lựa chọn kinh tế cho các ứng dụng không yêu cầu tốc độ quá cao, mang lại độ chính xác tốt và khả năng tự hãm. Để dẫn hướng, sự kết hợp giữa trục trơn bằng thép tôi và ổ bi trượt tuyến tính (linear bearing) đảm bảo chuyển động mượt mà và giảm thiểu ma sát, góp phần tăng độ chính xác chung của toàn hệ thống.

3.2. Vai trò của động cơ bước và cơ cấu chấp hành 3 trục

Trong đề tài này, động cơ bước là thành phần chủ chốt của cơ cấu chấp hành. Mỗi trục (X, Y, Z) được gắn một động cơ bước riêng. Khi nhận được một xung điện từ mạch driver động cơ, trục của động cơ sẽ quay một góc xác định (ví dụ 1.8 độ/bước). Bằng cách cấp một chuỗi xung liên tục, bộ điều khiển có thể điều khiển chính xác vị trí và tốc độ của từng trục. Trục X và Y phối hợp để định vị đầu khoan trên mặt phẳng của bo mạch, trong khi trục Z chịu trách nhiệm cho chuyển động lên xuống của mũi khoan để thực hiện thao tác khoan lỗ.

IV. Bí Quyết Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển CNC Chi Phí Thấp

Hệ thống điều khiển là bộ não của máy khoan mạch in tự động. Một hệ thống hiệu quả không nhất thiết phải đắt tiền. Bằng cách tận dụng sức mạnh của các nền tảng mã nguồn mở, việc xây dựng một hệ thống điều khiển CNC mạnh mẽ với chi phí thấp đã trở nên khả thi. Theo tài liệu nghiên cứu gốc, giải pháp được lựa chọn là sự kết hợp giữa vi điều khiển Arduino UNO R3 và một bo mạch mở rộng chuyên dụng là mạch điều khiển Arduino CNC Shield. Bo mạch này đóng vai trò trung gian, kết nối Arduino với các mạch driver động cơ (như A4988 hoặc DRV8825). Trái tim của hệ thống là firmware GRBL, một phần mềm mã nguồn mở hiệu suất cao được nạp vào Arduino. GRBL có nhiệm vụ diễn dịch các dòng lệnh G-code cho máy khoan được gửi từ máy tính và chuyển đổi chúng thành các tín hiệu xung và hướng để điều khiển động cơ bước. Giao diện điều khiển máy tính thường là các phần mềm như Universal G-Code Sender (UGS) hoặc bCNC, cho phép người dùng nạp file G-code, theo dõi quá trình gia công và gửi lệnh điều khiển thủ công.

4.1. Sức mạnh của mạch điều khiển Arduino CNC Shield và GRBL

Sự kết hợp giữa Arduino, mạch điều khiển Arduino CNC Shield và firmware GRBL là một bộ ba hoàn hảo cho các dự án CNC tự chế. Arduino cung cấp khả năng xử lý, CNC Shield đơn giản hóa việc kết nối phần cứng bằng cách cung cấp các khe cắm sẵn cho driver và các chân kết nối cho công tắc hành trình, động cơ trục chính. GRBL, được tối ưu hóa cho vi điều khiển AVR 8-bit, có khả năng xử lý G-code một cách mượt mà, hỗ trợ các chuyển động nội suy tuyến tính và cung tròn, mang lại hiệu suất đáng kinh ngạc cho một hệ thống chi phí thấp.

4.2. Quy trình tạo G code cho máy khoan từ phần mềm chuyên dụng

Để máy có thể hoạt động, bản thiết kế bo mạch điện tử từ các phần mềm như Eagle CAD hay Proteus cần được chuyển đổi thành G-code, ngôn ngữ mà máy CNC có thể hiểu. Một quy trình phổ biến là xuất bản thiết kế dưới dạng file ảnh hoặc Gerber, sau đó nhập vào một phần mềm CAM (Computer-Aided Manufacturing) như Aspire. Trong Aspire, người dùng sẽ xác định các đường chạy dao, độ sâu khoan, loại mũi khoan và các thông số gia công khác. Phần mềm sau đó sẽ tự động tính toán và xuất ra một tệp tin văn bản chứa các lệnh G-code cho máy khoan, sẵn sàng để nạp vào máy và thực hiện.

V. Quy Trình Vận Hành Máy Khoan Mạch In Và Kết Quả Thực Tế

Vận hành máy khoan mạch in tự động là một quy trình có hệ thống, bắt đầu từ ý tưởng thiết kế và kết thúc bằng một bo mạch vật lý hoàn chỉnh. Quy trình này đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng giữa phần mềm thiết kế, phần mềm CAM và phần mềm điều khiển máy. Đầu tiên, người dùng cần hoàn thiện sơ đồ nguyên lý và layout mạch trên các phần mềm chuyên dụng. Sau đó, file thiết kế được chuyển đổi thành G-code thông qua phần mềm CAM. Trước khi bắt đầu gia công, việc thiết lập máy là cực kỳ quan trọng, bao gồm việc gá đặt phôi chắc chắn, xác định điểm gốc tọa độ (zeroing) của các trục X, Y, Z. Khi mọi thứ đã sẵn sàng, file G-code được nạp vào phần mềm điều khiển và lệnh bắt đầu được thực thi. Máy sẽ tự động di chuyển đầu khoan đến các vị trí đã được lập trình và thực hiện thao tác khoan. Kết quả thực tế từ các mô hình nghiên cứu cho thấy độ chính xác và tốc độ vượt trội so với phương pháp thủ công, tạo ra các bo mạch sạch đẹp, sẵn sàng cho công đoạn hàn linh kiện.

5.1. Các bước vận hành máy từ thiết kế đến gia công PCB

Quy trình vận hành tiêu chuẩn bao gồm: (1) Thiết kế bo mạch điện tử và xuất file. (2) Sử dụng phần mềm CAM để tạo file G-code. (3) Kết nối máy tính với bộ điều khiển Arduino qua USB. (4) Mở giao diện điều khiển máy tính (ví dụ bCNC), kết nối với máy. (5) Gá đặt phíp đồng lên bàn máy, lắp mũi khoan phù hợp. (6) Di chuyển các trục để xác định điểm gốc (X=0, Y=0, Z=0) trên bề mặt phôi. (7) Nạp file G-code và bắt đầu quá trình gia công tự động. (8) Giám sát quá trình và xử lý nếu có sự cố.

5.2. Đánh giá độ chính xác và hiệu suất của mô hình CNC mini

Kết quả từ các đồ án tốt nghiệp cơ điện tử cho thấy các mô hình CNC mini tự chế có thể đạt độ chính xác vị trí lỗ khoan trong khoảng 0.1mm đến 0.2mm, đủ đáp ứng cho hầu hết các linh kiện cắm và một số linh kiện dán phổ thông. Hiệu suất được cải thiện đáng kể, thời gian để khoan hoàn chỉnh một bo mạch phức tạp có thể giảm xuống chỉ còn vài phút so với hàng giờ làm thủ công. Mặc dù không thể so sánh với máy công nghiệp, kết quả này hoàn toàn chấp nhận được cho mục đích học tập, nghiên cứu và tạo mẫu.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình đào tạo khối ngành kỹ thuật như Công nghệ Điện, Điện tử và Tự động hóa, việc gia công bảng mạch in (Printed Circuit Board - PCB) phục vụ các môn học thực hành (Mạch điện tử, Điện tử cơ bản) là nhu cầu thường xuyên. Phương pháp gia công mạch in thủ công truyền thống bộc lộ nhiều nhược điểm:

• Thời gian gia công kéo dài (trung bình khoảng 25 phút cho một bo mạch đơn giản).
• Người thực hiện phải tiếp xúc trực tiếp với hóa chất ăn mòn độc hại là dung dịch muối sắt $\text{FeCl}_3$, gây nguy cơ ảnh hưởng xấu đến da và thị giác.
• Công đoạn khoan lỗ chân linh kiện bằng tay có độ chính xác không cao, dễ phát sinh sai sót, nhầm lẫn vị trí lỗ khoan và làm hỏng phôi phíp đồng.

Trong khi đó, các dòng máy gia công điều khiển số (CNC) công nghiệp trên thị trường có kích thước lớn và chi phí đầu tư cao, không phù hợp để trang bị số lượng lớn cho sinh viên thực hành. Xuất phát từ thực tế đó, nhóm sinh viên Khoa Công nghệ Điện - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM đã thực hiện đề tài "Máy khoan mạch in tự động" (kết hợp công nghệ CNC loại nhỏ).

Nhiệm vụ nghiên cứu và triển khai của đề tài bao gồm:

1. Nghiên cứu tổng quan về công nghệ điều khiển số CNC và kỹ thuật gia công mạch in tự động.
2. Tính toán, thiết kế cấu trúc cơ khí 3 trục ($X, Y, Z$) sử dụng khung nhôm định hình và hệ thống dẫn hướng, truyền động phù hợp.
3. Thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng vi điều khiển kết hợp mạch công suất điều khiển động cơ bước và động cơ phay/khoan.
4. Xây dựng quy trình xử lý phần mềm từ khâu tiếp nhận bản vẽ mạch điện, chuyển đổi dữ liệu đồ họa sang mã G-code và điều khiển máy vận hành theo hai chế độ: tự động (Auto) và thủ công (Manual).
5. Chế tạo mô hình thực tế, thử nghiệm gia công mạch in mẫu nhằm đánh giá độ ổn định và độ chính xác của hệ thống.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống máy CNC 3 trục chuyên dụng gia công mạch in (khoan, phay đường mạch, cắt mạch). Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở mô hình máy gia công mạch in kích thước nhỏ phục vụ học tập và nghiên cứu thực hành tại phòng thí nghiệm.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và công nghệ áp dụng

• Lý thuyết điều khiển số (Numerical Control - NC và CNC): Công nghệ CNC điều khiển tự động quá trình dịch chuyển của dụng cụ cắt theo tập lệnh chuẩn hóa (G-code, theo chuẩn EIA-274-D) từ máy tính truyền xuống bộ điều khiển.
• Cấu trúc truyền động cơ khí: Nguyên lý chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến thông qua bộ truyền vitme – đai ốc, hệ thống thanh trượt dẫn hướng trục trơn kết hợp vòng bi tuyến tính.
• Kỹ thuật điều khiển động cơ: Điều khiển bước vi bước (microstepping) cho động cơ bước thông qua module điều khiển chuyên dụng để định vị các trục tọa độ $X, Y, Z$; điều khiển động cơ DC làm trục chính (spindle).
• Phần mềm và giao thức: Sử dụng firmware mã nguồn mở GRBL nạp vào vi điều khiển Atmega328; giao tiếp máy tính thông qua giao thức truyền thông nối tiếp nối qua cổng USB; phần mềm Aspire phục vụ xử lý hình ảnh bitmap mạch in và xuất mã G-code; phần mềm BCNC đảm nhận việc gửi mã điều khiển và thực hiện các chức năng cân bằng phôi.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu: Thu thập, đối chiếu các tài liệu chuyên ngành về thiết kế máy CNC mini, sổ tay công nghệ chế tạo máy, tài liệu kỹ thuật từ nhà sản xuất linh kiện cơ khí chính xác (PMI, Hiwin) và thư viện mã nguồn GRBL.
• Phương pháp thiết kế cơ khí và mô phỏng: Sử dụng phần mềm AutoCAD để thiết kế các bản vẽ chiếu 2D (hình chiếu đứng, hình chiếu bằng, hình chiếu cạnh) và dựng phối cảnh 3D các trục $X, Y, Z$ cùng tổng thể máy; sử dụng Proteus để mô phỏng, thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điện.
• Phương pháp thực nghiệm - chế tạo: Gia công, lắp ráp hoàn thiện kết cấu cơ khí từ nhôm định hình $20 \times 20\text{ mm}$, chi tiết gá bằng nhựa cứng plastic, tích hợp tủ điện điều khiển, nạp chương trình và chạy thử nghiệm gia công thực tế trên phíp đồng đơn lớp.

---

Thiết kế và triển khai hệ thống

Hệ thống máy khoan, phay mạch in tự động được tích hợp từ ba phân hệ chính: kết cấu cơ khí, hệ thống điện - điều khiển, và chuỗi công cụ phần mềm xử lý dữ liệu.

Thành phần	Chi tiết / Thiết bị sử dụng	Chức năng kỹ thuật
Khung máy & Dẫn hướng	Nhôm định hình $20 \times 20\text{ mm}$, nhựa cứng plastic	Tạo khung chịu lực, cố định các trục chuyển động
Dẫn hướng & Truyền động	Trục trơn, vòng bi, bộ truyền vitme – đai ốc, khớp nối mềm	Định hướng chuyển động tuyến tính và dẫn truyền lực tịnh tiến cho trục $X, Y, Z$
Cơ cấu chấp hành	Động cơ bước, động cơ DC $12\text{V}$	Động cơ bước điều khiển tọa độ 3 trục; động cơ DC đảm nhận quay mũi khoan/mũi phay
Khối điều khiển trung tâm	Bo mạch Arduino UNO R3 (Vi điều khiển Atmega328)	Tiếp nhận mã G-code, giải mã lệnh và phát xung điều khiển
Khối công suất & Giao tiếp	CNC Shield V3, Driver A4988	Phân phối tín hiệu xung/hướng và cấp dòng cho động cơ bước
Khối nguồn & Phụ trợ	Biến áp $12\text{V}$, đèn báo $12\text{V}$, nút nhấn, tủ điện	Cung cấp nguồn DC $12\text{V}$, bảng nút bấm chế độ Manual và bảo vệ hệ thống
Phần mềm thiết kế & CAM	AutoCAD, Proteus, Vectric Aspire	Thiết kế mô hình 3D, thiết kế sơ đồ mạch điện, tạo đường chạy dao (Toolpaths) và xuất G-code
Phần mềm điều khiển máy	BCNC	Giao tiếp với Arduino qua USB, nạp G-code, dò tọa độ phôi (g0 probe) và bù sai số mặt phẳng

Quy trình gia công trên phần mềm

1. Thiết kế & Tiếp nhận hình ảnh: Tạo sơ đồ mạch trên phần mềm thiết kế mạch điện, xuất file hình ảnh định dạng mạch in (ví dụ: mạch dao động đa hài).
2. Xử lý CAM trên Aspire:
   • Khởi tạo kích thước vùng làm việc tương ứng với phôi phíp đồng thực tế.
   • Nhập hình ảnh mạch in (Import file ảnh) và sử dụng chức năng Trace Bitmap để trích xuất các đường bao vectơ.
   • Sử dụng lệnh Ungroup để phân tách các đối tượng vectơ thành từng lớp (layer) chức năng riêng biệt: Đường mạch (dùng cho phay bề mặt cách điện), Khoan mạch (dùng cho khoan lỗ chân linh kiện), và Cắt mạch (cắt tách bo mạch ra khỏi phôi lớn).
   • Thiết lập thông số dao cắt, chiều sâu gia công, tốc độ cắt trong bảng Toolpaths cho từng lớp và xuất ra các file G-code tương ứng.
3. Điều khiển và thực thi trên BCNC:
   • Kết nối máy tính với Arduino thông qua cổng USB.
   • Đặt phôi phíp đồng lên bàn máy, sử dụng chức năng Scan và g0 probe trong tab Probe để quét bề mặt.
   • Máy tự động đo đạc sai số cao độ trên các điểm của mặt phôi phíp đồng ("san lấp bề mặt phôi" / autoleveling), giúp dao phay không bị đứt nét hoặc ăn quá sâu khi phôi không phẳng tuyệt đối.
   • Chạy các file G-code theo thứ tự: phay đường dẫn $\rightarrow$ khoan lỗ $\rightarrow$ cắt viền mạch.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Chương này trình bày cơ sở lý luận và tính cấp thiết của đề tài. Tác giả tổng hợp lịch sử phát triển của máy điều khiển số từ các nghiên cứu ban đầu tại phòng thí nghiệm Servomechanism của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vào cuối thập niên 1940 - đầu thập niên 1950, từ hệ điều khiển NC dùng băng đục lỗ sang hệ thống CNC hiện đại sử dụng tiêu chuẩn mã lệnh EIA-274-D (mã G).

Nội dung chương phân loại các dạng máy CNC công nghiệp (cắt gọt truyền thống, máy tiện, máy phay, máy mài, máy cắt plasma/laser/tia nước, máy tạo mẫu nhanh RP), đồng thời giới thiệu các dòng máy tương tự trên thị trường như máy phay CNC, máy khắc gỗ CNC, máy khắc laser. Qua phân tích ưu - nhược điểm của công nghệ CNC, tác giả xác định mục tiêu thiết kế mô hình máy khoan, phay mạch in loại nhỏ với chi phí thấp, kết cấu gọn nhẹ, dễ vận hành, phục vụ trực tiếp cho sinh viên ngành Điện - Điện tử và Tự động hóa.

Chương 2: Phân tích, xác định, thiết kế máy

Chương 2 tập trung phân tích các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống máy gia công số thu nhỏ:

• Phương thức truyền thông tin đầu vào: Phân tích quy trình tiếp nhận thông tin từ bản vẽ kỹ thuật máy tính thông qua chuẩn giao tiếp số.
• Cấu trúc điều khiển: Phân tích cấu trúc hệ thống điều khiển số từng phần bao gồm phần điều khiển (máy tính, bộ xử lý trung tâm) và phần chấp hành (mạch điều khiển công suất, động cơ).
• Phân loại kiểu điều khiển: Khảo sát các dạng điều khiển vị trí, điều khiển đoạn và điều khiển theo biên dạng nhằm xác định phương án phù hợp cho việc khoan điểm và phay đường mạch liên tục.
• Xác định nhiệm vụ cụ thể của máy: Đảm bảo độ chính xác định vị các lỗ khoan chân linh kiện, tạo đường mạch cách điện rõ nét và khả năng tự động hóa chu trình gia công mạch PCB.

Chương 3: Tính toán và xây dựng mô hình máy CNC

Nội dung chương trình bày chi tiết quá trình tính toán, lựa chọn vật liệu và thiết kế bản vẽ cơ khí:

• Lựa chọn kết cấu khung: Sử dụng thanh nhôm định hình kích thước $20 \times 20\text{ mm}$ kết hợp các khớp gá bằng nhựa cứng plastic, đảm bảo độ cứng vững nhưng vẫn giữ trọng lượng nhẹ, dễ di chuyển.
• Hệ thống dẫn hướng và truyền động: Lựa chọn hệ thống trục trơn kim loại kết hợp vòng bi tuyến tính để dẫn hướng các trục chuyển động; sử dụng bộ truyền vitme – đai ốc và khớp nối mềm để chuyển đổi mô-men xoắn từ động cơ bước thành chuyển động tịnh tiến.
• Lựa chọn động cơ: Phân tích thông số mô-men xoắn, số pha và góc bước để chọn loại động cơ bước phù hợp kéo các trục $X, Y, Z$.
• Bản vẽ thiết kế kỹ thuật: Trình bày hệ thống bản vẽ chi tiết được thiết kế trên phần mềm AutoCAD bao gồm: mô phỏng cụm trục $X$ (Hình 3.5), cụm trục $Z$ gắn giá đỡ động cơ (Hình 3.6, 3.10 đến 3.13 với đầy đủ hình chiếu đứng, hình chiếu bằng, hình chiếu cạnh), cụm trục $Y$ và bàn máy (Hình 3.7, 3.14 đến 3.17), cùng bản vẽ tổng thể toàn bộ mô hình máy (Hình 3.18).

Chương 4: Xây dựng mô hình

Chương 4 mô tả chi tiết quá trình hiện thực hóa mô hình phần cứng và phần cứng điều khiển:

• Thiết lập hệ tọa độ và cách thức di chuyển: Xác định quy ước các trục tọa độ không gian 3 chiều ($X, Y, Z$) cho đầu gia công và bàn kẹp phôi.
• Phần cứng điều khiển:
  • Sử dụng bo mạch vi điều khiển Arduino UNO R3 trang bị chip xử lý Atmega328 (tần số dao động $16\text{ MHz}$, bộ nhớ Flash $32\text{ KB}$, các chân vào/ra số và tương tự).
  • Tích hợp bo mạch mở rộng CNC Shield V3 gắn trực tiếp lên Arduino, đảm nhận việc phân phối tín hiệu điều khiển tới tối đa 4 trục.
  • Sử dụng các module Driver A4988 gắn trên CNC Shield để điều khiển dòng cấp cho động cơ bước, hỗ trợ phân chia vi bước nhằm tăng độ mịn và độ chính xác chuyển động.
• Phần chấp hành và công cụ: Lắp ráp hệ thống động cơ bước các trục, động cơ DC $12\text{V}$ gắn đầu kẹp mũi khoan/mũi phay chuyên dụng; thiết lập bàn gá phôi để kẹp chặt bảng phíp đồng.
• Giao tiếp hệ thống: Kết nối bo mạch điều khiển với máy tính chủ qua cổng cáp USB truyền tín hiệu nối tiếp.

Chương 5: Phương thức sử dụng

Chương 5 là tài liệu hướng dẫn vận hành chi tiết máy qua hai chế độ gia công:

[Bản vẽ mạch in (Ảnh/Proteus)] 
[Xuất mã G-code (.nc/.tap)]

• Chế độ tự động (Auto):
  • Thực hành trên mạch mẫu: Mạch dao động đa hài.
  • Khai báo kích thước phôi và đưa file ảnh thiết kế vào phần mềm Aspire.
  • Chuyển đổi đồ họa điểm sang đồ họa vectơ bằng công cụ Trace Bitmap, tiến hành Ungroup và quản lý theo 3 layer chuyên biệt (duong mach, khoan mach, cat mach).
  • Thiết lập thông số dao, tốc độ ăn dao và chiều sâu cắt trong menu Toolpaths, mô phỏng 3D quá trình chạy dao (Calculate và xem mô phỏng) trước khi xuất file G-code lưu vào ổ đĩa.
  • Mở phần mềm BCNC, nạp file G-code, thực hiện chu trình dò mặt phẳng phôi bằng lệnh g0 probe trong tab Probe để lập bản đồ độ cao phôi.
  • Khởi động chu trình gia công tự động để hoàn thiện sản phẩm mạch in.
• Chế độ thủ công (Manual): Hướng dẫn thao tác vận hành qua hệ thống nút điều khiển trên mặt tủ điện nhằm di chuyển thủ công đầu khoan đến các vị trí mong muốn, thực hiện khoan nhanh các lỗ mạch đơn giản giúp tiết kiệm thời gian chờ nạp chương trình.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả đạt được

• Chế tạo thành công mô hình máy CNC 3 trục chuyên dụng gia công mạch in PCB có kết cấu cơ khí gọn nhẹ, thẩm mỹ, hoạt động ổn định trên nguồn điện $12\text{V}$.
• Tích hợp hoàn chỉnh hệ thống điều khiển điện tử sử dụng Arduino UNO R3 (Atmega328), CNC Shield V3 và Driver A4988, giao tiếp ổn định với máy tính qua cổng USB.
• Thiết lập hoàn chỉnh quy trình công nghệ gia công mạch in khép kín: từ khâu xử lý ảnh đồ họa mạch (mạch dao động đa hài), tạo vectơ, phân tách layer, xuất G-code trên phần mềm Aspire đến khâu nạp lệnh, bù sai số độ phẳng phôi và điều khiển gia công trên BCNC.
• Rút ngắn thời gian gia công bảng mạch in từ khoảng 25 phút (phương pháp thủ công) xuống còn khoảng 15 phút trên máy tự động, hạn chế tối đa việc tiếp xúc với hóa chất độc hại $\text{FeCl}_3$.

Đóng góp của đề tài

• Cung cấp một giải pháp thiết bị học cụ trực quan, an toàn và chi phí thấp phục vụ cho sinh viên khối ngành Điện tử, Cơ điện tử và Tự động hóa tại Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM.
• Xây dựng tài liệu hướng dẫn kỹ thuật chi tiết từ tính toán thiết kế cơ khí (AutoCAD), lắp ráp mạch điều khiển đến phương pháp lập trình gia công và xử lý bù sai lệch bề mặt phôi bằng phần mềm BCNC.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Mô hình chế tạo dạng nhỏ phục vụ học tập nên độ cứng vững tổng thể và công suất động cơ trục chính còn hạn chế, chủ yếu gia công trên vật liệu phíp đồng mỏng.
• Quá trình thay đổi giữa mũi phay đường mạch, mũi khoan chân linh kiện và dao cắt viền mạch vẫn phải thực hiện thủ công bằng tay giữa các công đoạn chạy G-code.
• Khả năng triệt tiêu dao động cơ khí và khử sai số tích lũy của hệ thống truyền động vitme bước nhỏ trong quá trình gia công dài hạn vẫn cần được tối ưu thêm.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Nghiên cứu cơ cấu thay dao tự động (Automatic Tool Changer - ATC) để máy có thể liên tục chuyển đổi giữa dao phay, mũi khoan kích thước khác nhau và dao cắt viền trong một chu trình duy nhất mà không cần người vận hành can thiệp.
• Nâng cấp kết cấu cơ khí, sử dụng thanh trượt vuông và vitme bi chuyên dụng để tăng độ cứng vững và độ chính xác lặp lại.
• Tích hợp các thuật toán tối ưu hóa đường chạy dao nhằm rút ngắn hơn nữa thời gian gia công mạch in phức tạp nhiều lớp.

---

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thiết thực cho:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Tự động hóa và Cơ điện tử: Tham khảo phương pháp xây dựng máy CNC mini, cách phối ghép vi điều khiển Atmega328/Arduino với CNC Shield V3, cấu hình vi bước Driver A4988 và nạp firmware GRBL.
• Người làm đề tài nghiên cứu về máy công cụ số cỡ nhỏ: Tham khảo quy trình gia công mạch in PCB bằng phương pháp phay cơ khí trực tiếp, các bước xử lý ảnh bitmap sang vectơ trên Aspire và kỹ thuật bù phẳng bề mặt phôi bằng probe trên BCNC.
• Phòng thí nghiệm, xưởng thực hành điện tử tại các trường đại học, cao đẳng: Làm tài liệu mẫu để chế tạo các thiết bị học cụ hỗ trợ sinh viên tự làm mạch in phục vụ môn học Mạch điện tử và Đồ án chuyên ngành.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài lựa chọn giải pháp điều khiển phần cứng nào cho mô hình máy khoan mạch in?
Hệ thống sử dụng bo mạch vi điều khiển Arduino UNO R3 (dựa trên chip Atmega328), kết hợp bo mạch mở rộng CNC Shield V3 và các module điều khiển động cơ bước Driver A4988. Hệ thống cấp nguồn qua biến áp $12\text{V}$ và kết nối máy tính qua cổng USB.

2. Quy trình xử lý phần mềm từ file thiết kế đến khi máy gia công diễn ra như thế nào?
File ảnh mạch in được đưa vào phần mềm Aspire, dùng lệnh Trace Bitmap để trích xuất vectơ, phân tách thành các layer (duong mach, khoan mach, cat mach), sau đó thiết lập dao và xuất mã G-code trong menu Toolpaths. Mã G-code được nạp vào phần mềm BCNC trên máy tính để truyền lệnh xuống Arduino điều khiển máy gia công.

3. Chức năng g0 probe và "san lấp bề mặt phôi" trên phần mềm BCNC có vai trò gì?
Chức năng này thực hiện dò và đo đạc khoảng cách thực tế giữa đầu dao với bề mặt phíp đồng tại nhiều vị trí khác nhau nhằm phát hiện độ cong vênh hoặc sai số bề mặt. Phần mềm sẽ tự động tính toán bù cao độ trục $Z$, tránh tình trạng dao phay ăn không đều hoặc làm đứt đường mạch khi bề mặt phôi không phẳng tuyệt đối.

4. Máy hỗ trợ những chế độ vận hành nào?
Máy hỗ trợ 2 chế độ: chế độ tự động (Auto) nhận dữ liệu G-code từ phần mềm BCNC để phay, khoan, cắt mạch tự động; và chế độ thủ công (Manual) điều khiển trực tiếp thông qua các công tắc, nút bấm trên mặt tủ điện để khoan nhanh các điểm mong muốn.

5. Đề tài sử dụng vật liệu và kết cấu cơ khí nào cho khung máy và truyền động?
Khung máy được lắp ghép từ nhôm định hình kích thước $20 \times 20\text{ mm}$ cùng các gá đỡ bằng nhựa cứng plastic. Hệ thống chuyển động sử dụng thanh dẫn hướng trục trơn kết hợp vòng bi tuyến tính và bộ truyền vitme – đai ốc nối với động cơ bước thông qua khớp nối mềm.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Máy khoan mạch in tự động" do nhóm sinh viên Khoa Công nghệ Điện - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Lê Ngọc Tuân đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu thiết kế và chế tạo thực nghiệm. Hệ thống tích hợp thành công kết cấu cơ khí 3 trục từ nhôm định hình $20 \times 20\text{ mm}$ với bộ điều khiển Arduino UNO R3, CNC Shield V3 và phần mềm BCNC/Aspire. Kết quả thử nghiệm gia công mạch dao động đa hài cho thấy máy vận hành ổn định, gia công chính xác, giảm thời gian tạo mạch xuống còn khoảng 15 phút và loại bỏ hoàn toàn việc tiếp xúc với hóa chất ăn mòn độc hại $\text{FeCl}_3$.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU 932413069:58:10 PM9:58:10 PM932413069:58:10 PM9:58:10 PM932413069:58:10 PM9:58:10 PM 13, 20249:58:13 PM9:58:13 PM93Thursday, June 13, 20249:58:13 PM9:58:13 PM93Thursday, June 13, 20249:58: Công nghệ hiện đại ngày càng được phát triển vượt bậc, các ngành tự động ngày hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h được chú trọng hơn trong sản xuất công nghiệp. Khoa học công nghệ ngày càng phát triển, hghe hahg eco hieu pua vì vậy xayứng việc go dụng eohg các ty eokỹuhah thuậtxoh tiênthuythue tiến vàotrahg va de sản xuất xuattạo nhằm eaeragiai uhausản những eohg hghe phẩm có hahg eco h 13, 20249:58:11năng suất, chất PM9:58:11 lượng cao, màJune PM93Thursday, giá thành chấp nhận được 13, 20249:58:11 ngày càng PM9:58:11 June đặc trở nên cần thiết, PM93Thursday, 13, 20249:58: biệt đối với những nước đang phát triển như Việt Nam. Đóng góp vào sự phát triển nhanh hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h chóng của khoa học công nghệ trong thời gian gần đây, tự động hoá sản xuất có vai trò rất hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h quan trọng. Ở xay hghe hahg eco hieu pua các go nước eohg có ty eocông nền uhahnghiệp xoh thuythue trahgtựvađộng phát triển, de xuat hoá eae các giai ngànhuhau kỹ eohg thuật hghe quan hahg eco h trọng đã được thực hiện từ những năm trước đây và dần được các nước trên thế giới quan hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h tâm và phát triển trong đó có Việt Nam.

Một trong những vấn đề quyết định của tự động hoá là kĩ thuật điều khiển số và công nghệ trên các máy điều khiển số. Các máy công cụ điều khiển số được dùng phổ biến ở nước phát triển như NC và CNC trong những năm gần đây đã được nhập vào Việt Nam và được sử dụng rộng rãi tại các viện hghe hahg eco hieu pua nghiên xay go cứu eohgvàtycác eo doanh nghiệp. uhah xoh Máy trahg thuythue va điều công cụ khiển de xuat sốgiai eae đại (máy hiệnuhau eohgCNC) hghe hahg eco h là các thiết bị điển hình cho sản xuất tự động, đặc trưng cho ngành cơ khí tự động. Vậy để hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h làm chủ được công nghê cần làm chủ được các thiết bị quan trọng và điển hình.

hghe hahg eco hieu pua xay go Trong eohg đề tài đồ ty áneo Tựuhah Độngxoh thuythue trahg tiêu va tiên trước de xuat eaehướng mà em giai uhau làeohg hghe dựng hahg eco h giai uhau eohg hghe hahg eco hieu Hóa, mụcpua xay go eohg ty tới eo xâyuhah xoh t đượcpua hghe hahg eco hieu mô xay hìnhgomáy khoan eohg ty eomạch uhahinxoh kếtthuythue hợp CNCtrahg động hoạtva ổn định de xuat eaevới giaisai eohgsau số nhỏ, uhau đó hahg eco h hghe chúng em hướng tới khắc phục dao động, sai số và nâng cao tính tự động của máy như khả năng thay dao tự động. Tuy nhiên do kinh nghiệm còn hạn chế và thời gian thực hiện có hạn, nên đồ án của em còn những thiếu xót chúng em chưa thể hoàn thiện. Chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô để hoàn thiện hơn để tài. Đặc biệt, cảm ơn thầy Lê Ngọc Tuân đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng em về lý thuyết lẫn mô hình máy để chúng em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất.

hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h Chúng em xin chân thành cảm ơn! hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h thue trahg 13, 20249:58:10 PM9:58:10 va de xuat eae PM93Thursday, giai June 13,uhau eohg hghe 20249:58:10 hahg eco PM93Thursday, PM9:58:10 hieu pua xay go June eohg 13, ty eo uhah xo 20249:58: 1 hghe hahg eco hieu Khóapualuậnxay tốtgo nghiệp eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat GVHD: ThS. eae giai Lê Ngọc uhau eohg Tuân hghe hahg eco h go eohg 13, ty eo uhah xoh 20249:58:12 thuythue trahg PM9:58:12 va de xuat eae giai PM93Thursday, Juneuhau eohg 13, hghe hahg eco 20249:58:12 hieu pua xayPM93Thursday, PM9:58:12 go eohg ty eo uhahJune xoh thuy 13, 20249:58: 932413069:58:10 PM9:58:10 PM932413069:58:10 PM9:58:10 PM932413069:58:10 PM9:58:10 PM CHƯƠNGJune 13, 20249:58:13 PM9:58:13 PM93Thursday, 1: TỔNG QUAN 13, 20249:58:13 VỀ ĐỀ PM9:58:13 TÀI PM93Thursday, June 13, 20249:58: 1.1 Giới thiệu sơ lược về ý tưởng hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h Công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng phát triển yêu cầu về thay đổi công nghệ hghe hahg eco hieu hiện pua xay go đại ngày eohg càng ty eo mạnh, uhahtựxoh ngành thuythue động trahg ngày càng va de được xuat phát eae triển giai một uhau cách eohg mạnh mẽ.hghe Với hahg eco h 13, 20249:58:11sựPM9:58:11 phát triển tốc độ đó, thì máyJune PM93Thursday, móc13, ngày càng được sử 20249:58:11 dụng nhiều PM9:58:11 đặc biệt trong sản xuất,June PM93Thursday, 13, 20249:58: trongpua hghe hahg eco hieu lĩnhxay vựcgotựeohg độngtyhóa, đang xoh eo uhah diễnthuythue độ mạnh ra với tốctrahg va demẽ, xuatcùng giaiđó eaevới là sựeohg uhau xuấthghe hiện hahg eco h của các máy CNC đã nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp. hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h Với máy CNC thì các đường cong được thực hiện dễ dàng như đường thẳng, đường hghe hahg eco hieu congpua xaycấu và các go eohg ty eotạp trúc phức uhah xoh thuythue 3 chiều trahg thực cũng dễ dàng va dehiện, xuatvà eae giai một uhaulớn lượng eohg cáchghe thao hahg eco h tác do hghe hahg eco hieu conxay pua người thực ty go eohg eođược hiện uhahgiảm thiểu. trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h xoh thuythue Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên sự phát triển đáng kể về chính xác và chất lượng.

Kỹ thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người thao tác nhanh và có nhiều thời gian cho các công việc khác. Ngoài ra còn cho phép linh hoạt trong thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản hghe hahg eco hieu xuất pua xaycác golinh eohgkiện khác. ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h Trong môi trường sản xuất, một loạt các máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi là hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h cell, để có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận. Máy CNC ngày nay được điều khiển hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h giai uhau trực eohg hghe tiếp từ các bản hahg eco vẽ do phần mềmhieu pua CAM và xay một số phần go mềmeohg ty một khác, vì thế eobộuhah phận xoh t hghe hahg eco hieu puaráp hay lắp xaycógothể eohg trựctytiếp eo từ uhah thiếtxoh kế thuythue sang sản trahg va de xuất mà xuatcần không eaecác giaibản uhau eohg vẽ in củahghe từng hahg eco h chi tiết.

Có thể nói CNC là các phân đoạn của các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác sản xuất (trong tầm giới hạn). Dựa trên các ưu điểm của máy móc cùng với sự phát trển của ngành công nghiệp tự động và công nghệ cnc, chúng em quyết định nguyên cứu thiết kế và chế tạo mô hình máy khoan mạch in kết hợp CNC loại nhỏ với các chức năng cơ bản của một máy CNC và có hghe hahg eco hieu puacông thể gia xay được những go eohg ty eosản uhah xohcơthuythue phẩm bản trong quávatrình trahg học eae de xuat tập và giailàm việc, uhau dựahghe eohg trên hahg eco h những kiến thức đã được học và nghiên cứu tại trường. hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h thue trahg 13, 20249:58:10 PM9:58:10 va de xuat eae PM93Thursday, giai June 13,uhau eohg hghe 20249:58:10 hahg eco PM93Thursday, PM9:58:10 hieu pua xay go June eohg 13, ty eo uhah xo 20249:58: 2 hghe hahg eco hieu Khóapualuậnxay tốtgo nghiệp eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat GVHD: ThS. eae giai Lê Ngọc uhau eohg Tuân hghe hahg eco h go eohg 13, ty eo uhah xoh 20249:58:12 thuythue trahg PM9:58:12 va de xuat eae giai PM93Thursday, Juneuhau eohg 13, hghe hahg eco 20249:58:12 hieu pua xayPM93Thursday, PM9:58:12 go eohg ty eo uhahJune xoh thuy 13, 20249:58: 932413069:58:10 PM9:58:10 PM932413069:58:10 PM9:58:10 PM932413069:58:10 PM9:58:10 PM 1.1 Lý do chọn CNC kết hợp máy khoan 13, 20249:58:13 PM9:58:13 PM93Thursday, June 13, 20249:58:13 PM9:58:13 PM93Thursday, June 13, 20249:58: Đề tài xây dựng mô hình máy CNC kết hợp khoan, phay tự động được dựa trên nhu cầu bức thiết của phòng thực hành Mạch điện tử, Điện tử cơ bản.

Việc làm mạch hghe hahg eco hieu pua xayin gobằng eohgtay tytốn eo nhiều thời thuythue uhah xoh gian (khoảng trahg25vaphút), trong de xuat eaequá trình giai làm uhau thì chúng eohg hghe hahg eco h ta phải tiếp xúc với hóa chất FeC𝑙3 , một hóa chất rất độc hại có thể gây ảnh hưởng hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h đến thị giác cũng như da của chúng ta, còn việc khoan mạch thì độ chính xác chưa 13, 20249:58:11 PM9:58:11 PM93Thursday, June 13, 20249:58:11 PM9:58:11 PM93Thursday, June 13, 20249:58: cao, dễ nhầm lẫn. Vì thế Máy CNC khoan, phay tự động giúp sinh viên có thiết bị hghe hahg eco hieu pua xay go khoan, eohg phay ty eo mạch in uhah xohviệc phục vụ thuythue trahg học thực cũng va de hành, như xuat họcgiai eae thêmeohg tậpuhau đượchghe cách hahg eco h sửxay hghe hahg eco hieu pua dụng gomáy CNC eohg giúp ty eo tiếtxoh uhah kiệm được thời thuythue gianva(khoảng trahg de xuat15 phút) eae giai giảm uhauthiểu eohgsai sót hahg eco h hghe khi làm mạch in, tiết kiệm kinh phí trong việc mua những máy CNC lớn đắt tiền cho hghe hahg eco hieu pua xay go eohg ty eo uhah xoh thuythue trahg va de xuat eae giai uhau eohg hghe hahg eco h nhà trường.