Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, chế tạo và thiết kế máy CNC 3 trục

• Đề tài: Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên Cứu Chế Tạo Và Thiết Kế Máy CNC 3 Trục
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục đích của đề tài
• 1.3. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.4. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn của đề tài
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Nội dung đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
• 2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 2.2. Kết cấu cơ bản của máy CNC
• 2.2.1. Kết cấu chung của máy CNC
• 2.2.2. Đầu trục chính
• 2.2.3. Các dạng dẫn động trục chính
• 2.2.4. Băng dẫn hướng
• 2.2.5. Trục vít me đai ốc bi
• 2.2.5.1. Giới thiệu chung trục vít me đai ốc bi
• 2.2.5.2. Kết cấu bộ truyền vít me đai ốc bi
• 2.2.5.3. Các phương pháp khử khe hở vít me bi
• 2.3. Khái niệm cơ bản về điều khiển và điều khiển số
• 2.3.1. Khái niệm
• 2.3.2. Điều khiển theo kiểu truyền thống
• 2.3.3. Điều khiển số
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT
• 3.1. Thiết kế cơ khí
• 3.1.1. Thiết kế khung máy
• 3.1.2. Truyền động trục X
• 3.1.3. Truyền động trục Y
• 3.1.4. Truyền động trục Z
• 3.1.5. Tổng thể thiết kế cơ khí
• 3.2. Thiết kế điện và phần điều khiển
• 3.2.1. Chọn động cơ truyền động các trục
• 3.2.2. Động cơ bước nam châm vĩnh cửu
• 3.2.3. Động cơ bước biến từ trở
• 3.2.4. Động cơ bước hỗn hợp
• 3.2.5. Động cơ bước 2 pha
• 3.2.6. Các phương pháp điều khiển động cơ bước
• 3.2.7. Chọn động cơ trục chính
• 3.2.8. Một số chi tiết khác
• 3.2.9. Khớp nồi mềm
• 4. CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. Giới thiệu phần mềm điều khiển máy CNC
• 4.2. Giao diện và một số chức năng của Mach3
• 4.2.1. Trang Program Run (Alt-1)
• 4.2.2. Trang MDI Alt2 (Manual Data Input)
• 4.2.3. Cách sử dụng các Mode trong Mach3
• 4.3. Một số chức năng khác
• 4.4. Tín hiệu truyền từ Mach3 ra cổng LPT
• 4.5. Cách chuyển đổi từ Mastercam sang G-code
• 4.6. Làm việc trong Mastercam
• 4.7. Vùng thiết lập chương trình gia công
• 4.8. Vùng chạy mô phỏng dao và xuất G-code
• 5. CHƯƠNG 5: THI CÔNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 5.1. Kết quả chế tạo kết cấu cơ khí
• 5.1.1. Kết cấu khung máy
• 5.1.2. Cơ cấu chuyển động cơ khí
• 5.2. Kết quả thi công phần điều khiển
• 5.2.1. Driver điều khiển động cơ Bước
• 5.2.2. Động cơ trục chính
• 5.2.3. Mạch đệm tín hiệu
• 5.3. Kết quả ứng dụng mô hình máy CNC
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• 6.1. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1: Code gia công sản phẩm
• Phụ lục 2: Sơ đồ đấu nối Board, Driver, Nguồn và động cơ bước
• Phụ lục 3: Thao tác lập trình và xuất G-code trên phần mềm

Tóm tắt

I. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp nghiên cứu chế tạo máy CNC 3 trục

Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu chế tạo và thiết kế máy CNC 3 trục là một trong những đề tài quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật cơ điện tử. Mục tiêu chính của đồ án là phát triển một mô hình máy CNC có khả năng gia công chính xác các chi tiết nhỏ. Việc chế tạo máy CNC 3 trục không chỉ giúp sinh viên áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn mà còn góp phần nâng cao năng lực sản xuất trong nước.

1.1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu máy CNC 3 trục

Nhu cầu sử dụng máy CNC trong sản xuất ngày càng tăng cao. Việc chế tạo máy CNC 3 trục tại Việt Nam sẽ giúp giảm thiểu chi phí nhập khẩu và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đề tài này cũng nhằm đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp trong nước về thiết bị sản xuất hiện đại.

1.2. Mục đích và nhiệm vụ của đồ án

Mục đích của đồ án là chế tạo mô hình máy CNC 3 trục có khả năng gia công vật liệu mềm. Nhiệm vụ bao gồm thiết kế cơ khí, thi công và lắp ráp hoàn thiện mô hình máy CNC, đảm bảo máy hoạt động ổn định và chính xác.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế máy CNC 3 trục

Thiết kế máy CNC 3 trục gặp nhiều thách thức, từ việc lựa chọn linh kiện đến việc lập trình điều khiển. Các vấn đề như độ chính xác, độ bền và khả năng gia công đa dạng là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Đặc biệt, việc khắc phục dao động và sai số trong quá trình gia công là một trong những thách thức lớn nhất.

2.1. Các vấn đề kỹ thuật trong thiết kế máy CNC

Các vấn đề kỹ thuật bao gồm việc lựa chọn động cơ phù hợp, thiết kế khung máy chắc chắn và hệ thống điều khiển hiệu quả. Đặc biệt, việc sử dụng động cơ bước và servo cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất cao.

2.2. Thách thức trong lập trình điều khiển máy CNC

Lập trình điều khiển cho máy CNC 3 trục yêu cầu kiến thức sâu về phần mềm và ngôn ngữ lập trình CNC. Việc chuyển đổi từ mô hình thiết kế sang mã G-code là một bước quan trọng, đòi hỏi sự chính xác và cẩn thận.

III. Phương pháp thiết kế và chế tạo máy CNC 3 trục

Phương pháp thiết kế máy CNC 3 trục bao gồm việc sử dụng phần mềm CAD để tạo ra bản vẽ chi tiết và mô phỏng hoạt động của máy. Sau đó, các linh kiện sẽ được chế tạo và lắp ráp theo đúng quy trình. Việc kiểm tra và đánh giá kết quả cũng là một phần quan trọng trong quá trình này.

3.1. Thiết kế cơ khí cho máy CNC

Thiết kế cơ khí bao gồm việc xác định kích thước, hình dạng và vật liệu cho các bộ phận của máy. Các yếu tố như độ cứng, trọng lượng và khả năng chịu lực cần được xem xét để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả.

3.2. Lập trình và điều khiển máy CNC

Lập trình máy CNC sử dụng phần mềm Mach3 để điều khiển các trục. Việc lập trình cần phải chính xác để đảm bảo máy thực hiện đúng các thao tác gia công theo yêu cầu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy CNC 3 trục trong sản xuất

Máy CNC 3 trục có nhiều ứng dụng trong sản xuất, từ gia công chi tiết cơ khí đến chế tạo các sản phẩm công nghệ cao. Việc sử dụng máy CNC giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm thiểu thời gian sản xuất.

4.1. Ứng dụng trong gia công cơ khí

Máy CNC 3 trục có khả năng gia công các chi tiết cơ khí với độ chính xác cao. Điều này giúp các doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và thời gian trong quá trình sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất sản phẩm công nghệ cao

Máy CNC cũng được sử dụng để chế tạo các sản phẩm công nghệ cao như linh kiện điện tử, khuôn mẫu và các sản phẩm y tế. Điều này mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp Việt Nam.

V. Kết luận và hướng phát triển của máy CNC 3 trục

Kết luận từ đồ án cho thấy việc nghiên cứu, chế tạo và thiết kế máy CNC 3 trục là một bước tiến quan trọng trong ngành cơ khí. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc cải tiến công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm và mở rộng ứng dụng của máy CNC trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.1. Kết luận về đồ án tốt nghiệp

Đồ án đã hoàn thành mục tiêu chế tạo mô hình máy CNC 3 trục với độ chính xác cao. Kết quả đạt được cho thấy khả năng ứng dụng của máy CNC trong sản xuất là rất lớn.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để cải thiện hiệu suất và độ chính xác của máy CNC. Việc hợp tác với các doanh nghiệp và tổ chức nghiên cứu cũng sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.