Nghiên cứu và ứng dụng máy CNC trong gia công chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN/THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

DANH MỤC ẢNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC VIẾT TẮT

TÓM TẮT ĐỒ ÁN/THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

LỜI MỞ ĐẦU

0.1. Lý do chọn đề tài

0.2. Mục tiêu đề tài

0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

0.3.1. Đối tượng nghiên cứu

0.3.2. Phạm vi nghiên cứu

0.4. Phương pháp nghiên cứu và thực tiễn đề tài

0.4.1. Phương pháp nghiên cứu

0.4.2. Thực tiễn đề tài

0.5. Bố cục đề tài

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Lý do chọn đề tài

1.2. Mục tiêu đề tài

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1. Đối tượng nghiên cứu

1.3.2. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu và thực tiễn đề tài

1.4.1. Phương pháp nghiên cứu

1.4.2. Thực tiễn đề tài

1.5. Bố cục đề tài

2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Khái quát về máy CNC

2.1.1. Sơ lược về máy CNC và quá trình phát triển

2.2. Nguyên lý hoạt động

3. CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THỰC HIỆN

3.1. Kết cấu chung về phần cơ khí

3.1.1. Các trục truyền chuyển động

3.1.2. Dao cắt và động cơ chuyển động dao cắt

3.2. Bộ điều khiển và thiết bị điện

3.2.1. Bộ điều khiển trung tâm Arduino Uno R3

3.2.2. Mạch điều khiển trung tâm CNC Shield V3

3.2.3. Driver điều khiển động cơ bước A4988

3.2.4. Relay đóng cắt động cơ dao cắt

3.3. Nội dung thực hiện

3.3.1. Phần mềm vẽ thiết kế Autocad

3.3.2. Phần mềm thiết kế và tạo file G-Code Aspire

3.3.3. Phần mềm điều khiển và chạy máy CNC – GRBL

3.3.4. Lắp ráp căn chỉnh kết cấu cơ khí

3.3.5. Căn chỉnh mặt phẳng lắp ráp khung máy

3.3.6. Lắp 2 thanh trượt

3.3.7. Lắp đặt động cơ bước trục X, Y, Z

3.3.8. Cân chỉnh spin với trục Z

3.3.9. Thi công đấu nối và cấu hình phần điện

3.3.10. Mạch điều khiển trung tâm

3.3.11. Nạp và cấu hình GRBL

3.3.12. Giao diện phần mềm

3.3.13. Kết nối các mạch điện trong hệ thống

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN

4.1. Thiết kế file mẫu dùng phần mềm Aspire

4.2. Mở phần mềm và nạp file cần thiết

4.3. Cài đặt và thiết lập các chế độ theo yêu cầu

4.4. Nhập mã G-Code gia công vào phần mềm

4.5. Gá phôi gia công và reset tọa độ máy

4.6. Một số sản phẩm máy đã gia công

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Kết quả đạt được

5.2. Kết quả chưa đạt được

5.3. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp nghiên cứu máy CNC

Đồ án tốt nghiệp đại học về nghiên cứu thiết kế chế tạo và ứng dụng máy CNC trong gia công chi tiết là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực cơ khí. Máy CNC (Computer Numerical Control) đã trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp chế tạo, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất gia công. Đề tài này không chỉ giúp sinh viên áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn mà còn góp phần vào sự phát triển công nghệ trong nước.

1.1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu máy CNC

Nhu cầu gia công chính xác và tự động hóa trong sản xuất ngày càng tăng cao. Việc nghiên cứu máy CNC giúp sinh viên hiểu rõ hơn về công nghệ hiện đại và ứng dụng của nó trong thực tiễn.

1.2. Mục tiêu của đồ án tốt nghiệp

Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế và chế tạo một mô hình máy CNC 3 trục, có khả năng gia công các vật liệu như gỗ, nhôm và nhựa, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh cho ngành cơ khí Việt Nam.

II. Thách thức trong việc phát triển máy CNC tại Việt Nam

Mặc dù máy CNC mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc phát triển và sản xuất máy CNC trong nước vẫn gặp nhiều thách thức. Các doanh nghiệp Việt Nam thường phải đối mặt với chi phí đầu tư cao và thiếu hụt nguồn lực kỹ thuật. Điều này dẫn đến việc phụ thuộc vào máy CNC nhập khẩu, làm giảm khả năng cạnh tranh của ngành cơ khí trong nước.

2.1. Chi phí đầu tư và nguồn lực

Chi phí đầu tư cho máy CNC chất lượng cao thường rất lớn, điều này gây khó khăn cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong việc tiếp cận công nghệ hiện đại.

2.2. Thiếu hụt nguồn nhân lực kỹ thuật

Việc thiếu hụt nguồn nhân lực có kỹ năng trong lĩnh vực CNC cũng là một thách thức lớn, ảnh hưởng đến khả năng phát triển và ứng dụng công nghệ trong sản xuất.

III. Phương pháp nghiên cứu thiết kế máy CNC hiệu quả

Để thiết kế và chế tạo máy CNC hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học và công nghệ hiện đại. Việc kết hợp lý thuyết và thực tiễn sẽ giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế và gia công.

3.1. Nghiên cứu tài liệu và công nghệ hiện có

Tìm hiểu các tài liệu nghiên cứu và công nghệ hiện có sẽ giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về xu hướng phát triển máy CNC và các ứng dụng của nó.

3.2. Mô phỏng và thử nghiệm

Sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra thiết kế trước khi chế tạo thực tế, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy CNC trong gia công chi tiết

Máy CNC đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất linh kiện điện tử đến chế tạo đồ nội thất. Việc sử dụng máy CNC giúp nâng cao độ chính xác và giảm thiểu thời gian gia công.

4.1. Gia công linh kiện điện tử

Máy CNC được sử dụng để gia công các linh kiện điện tử với độ chính xác cao, đáp ứng yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp này.

4.2. Chế tạo đồ nội thất

Trong ngành chế tạo đồ nội thất, máy CNC giúp tạo ra các sản phẩm phức tạp với thiết kế đa dạng, nâng cao giá trị sản phẩm.

V. Kết luận và hướng phát triển máy CNC trong tương lai

Đồ án tốt nghiệp về máy CNC không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức mà còn mở ra hướng đi mới cho ngành cơ khí Việt Nam. Việc phát triển máy CNC nội địa sẽ giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao khả năng cạnh tranh cho các doanh nghiệp.

5.1. Kết quả đạt được từ nghiên cứu

Nghiên cứu đã đạt được những kết quả tích cực trong việc thiết kế và chế tạo máy CNC, mở ra cơ hội cho các ứng dụng thực tiễn.

5.2. Định hướng phát triển trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ CNC để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường và nâng cao năng lực cạnh tranh cho ngành cơ khí Việt Nam.

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế và ứng dụng máy CNC trong gia công chi tiết