BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ TRỤC A, C CHO MÁY PHAY CNC GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH SVTH: ĐẶNG THIỆN LINH TÂM MSSV: 13143302 SVTH: NGUYỄN THANH HUY MSSV: 13143144 SVTH: VÕ KHÁNH MINH MSSV: 13143209 SKL004869 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ TRỤC A, C CHO MÁY PHAY CNC GVHD: ThS.
NGUYỄN VĂN MINH GVPB: TS. HOÀNG TRUNG KIÊN MSSV: 13143302 SVTH: ĐẶNG THIỆN LINH TÂM 13143144 NGUYỄN THANH HUY 13143209 VÕ KHÁNH MINH Khóa: 2013 - 2017 Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017 KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự Do – Hạnh phúc ****** Tp. Hồ Chí Minh, ngày____tháng____năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Đặng Thiện Linh Tâm MSSV: 13143302 Lớp: 131431 Nguyễn Thanh Huy 13143144 131432 Võ Khánh Minh 13143209 131432 Ngành đào tạo: CN Chế tạo máy Giáo viên hướng dẫn: ThS.
Nguyễn Văn Minh Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: 1. Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ trục A, C cho máy phay CNC” 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Board điều khiển Mach3. - Động cơ, step diver motor.
- Vật liệu gia công thép CT3. Nội dung thực hiện đề tài: - Tính toán và lên phương án thiết kế. - Chế tạo hoàn chỉnh cho bộ trục A và C cho mày phay CNC. - Vận hành, thử nghiệm hoạt động.
Sản phẩm dự kiến: - Trục A và C cho máy phay CNC. - Các sản phẩm gia công mẫu trên máy. - Bản vẽ thiết kế. - Thuyết minh đề tài.
TRƢỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT -Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ trục A, C cho máy phay CNC” -GVHD: ThS. Nguyễn Văn Minh -Họ và tên sinh viên: 1. Đặng Thiện Linh Tâm MSSV: 13143302 Lớp: 131431 2. Nguyễn Thanh Huy 13143144 131432 3.
Võ Khánh Minh 13143209 131432 -Địa chỉ sinh viên: 41 Ngô Quyền, KP2, P. Hiệp Phú, Q9, TP.HCM -Số điện thoại liên lạc: 01629370850 -Email: 13143302@student.vn -Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 25/07/2017 -Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện” Tp. Hồ Chí Minh, ngày….năm 2017 Đại diện ký tên Đặng Thiện Linh Tâm ii LỜI CÁM ƠN Trong suốt thời gian học tập tại ngôi trường đại học, bằng chính sự cố gắng và nổ lực của bản thân, chúng em đã hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp, nó là kết tinh, sự kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. Điều đó đánh dấu sự trưởng thành của sinh viên chúng em.
Nhìn lại quá trình chúng thực hiện đồ án, đôi lúc chúng em cảm thấy khó khăn, chán nản nhưng nhờ vào sự cổ vũ tinh thần, sự giúp đỡ tận tình từ phía gia đình, người thân, bạn bè và thầy cô nên chúng em đã có thêm động lực, tinh thần để hoàn thành tốt nhiệm vụ. Cảm ơn các thành viên trong nhóm đã cùng nhau thực hiện và hoàn thành mục tiêu đề ra. Tuy đôi lúc có một số mâu thuẫn, bất mãn, tranh luận,… nhưng cũng nhờ đó mà chúng em có thể hoàn thiện, nhìn nhận bản thân mình tốthơn. Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành thầy cô khoa Chất lượng cao và bộ môn công nghệ chế tạo máy của trường Đại Học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ nhóm trong quá trình thực hiện Đồ án tốtnghiệp.
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến: Thầy Nguyễn Văn Minh – thầy đã giúp đỡ, hướng dẫn nhóm để chúng em có được một cách nhìn tổng quát quá trình thiết kế, chế tạo thiết bị, máy móc đầu tay. Nó đã tạo tiền đề để chúng em có thể thực hành, áp dụng vào thực tiễn cuộc sống sau này của chúngem. Một lần nữa chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất cả mọi người đã giúp đỡ nhóm hoàn thành tốt Đồ Án Tốt Nghiệp này. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp.
Hồ Chí Minh, ngày…tháng… năm 2017 Sinh viên thực hiện Đặng Thiện Linh Tâm Nguyễn Thanh Huy Võ Khánh Minh iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Thiết kế và chế tạo bộ trục A, C cho máy phay CNC” Ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển thì máy móc hiện đại cũng ra đời ngày càng nhiều. Chỉ xét riêng lĩnh vực gia công cơ khí, hàng loạt máy CNC ra đời như máy CNC 3 trục, 4 trục, 5 trục, máy CNC cao tốc. nhờ đó mà năng suất sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm ngày càng được nâng cao. Chính vì sự kỳ diệu của máy CNC (như gia công được những hình dạng phức tạp một cách nhanh chóng, tự động hóa sản xuất chỉ với một tập tin mã lệnh nhập cho máy), một bộ phận trí thức đã nghĩ đến việc chế tạo mô hình mô phỏng những hoạt động của máy CNC hiện đại, với kích thước nhỏ gọn và giá thành thấp hơn rất nhiều lần nhưng vẫn đảm bảo hoạt động hiệu quả, đáp ứng được nhu cầu học tập, giải trí cũng như sảnxuấttạinhà.Đócũngchínhlàlýdomàđềtàinàyđượctriểnkhainghiêncứu.
Đề tài được triển khai một cách khoa học qua nhiều bước: tìm kiếm cơ sở dữ liệu, phát triển ý tưởng, giải pháp, triển khai thiết kế, tối ưu hóa mô hình, tính toán và mô phỏng tính bền vững của hệ thống, thực hiện gia công các chi tiết cần thiết và lắp ráp thành một máy hoàn chỉnh. Giai đoạn cuối cùng của dự án là tiến hành chạy thử nghiệm, kiểm tra và hiệu chỉnh mô hình để đảm bảo đúng yêu cầu của đề tài. Bộ trục A và C sau khi chế tạo có kích thước 375x260x380mm, có khả năng phay trên nhiều vật liệu khác nhau với độ chính xác cao về hình dạng và sai số kích thước đạt mức 0. Tuy nhiên, mô hình còn một số hạn chế như: rung động trong quá trình làm việc, các mối lắp ghép máy chưa đạt độ thẩm mỹ.
Nhóm hi vọng có thể phát triển hơn nữa mô hình này bằng cách khắc phục các nhược điểm trên, tiến hành tự động hóa hoàn toàn và phát triển thành máy CNC 5 trục. iv ABSTRACTS “Design and manufacture of axle sets A, C for CNC milling” Nowadays, technology and science are more and more developing then modern machines more and more. Only in the field of machenical processing, CNC machine series such as 3 axis, 4 axis, 5 axis, high speed CNC machine are born… so the productivity and product quality have been improved. It's because of the magic of CNC machines (such as fast machining of complex shapes, automation of production with just one code file entered for the machine), an intellectual division has been thinking of modeling the operations of modern CNC machines, which are compact in size and cost many times lower but still ensure efficient operation, study, entertainment as well as home-made.
That is why this topic is researched. Topics are implemented scientifically in many steps: database search, concept development, solution, design deployment, model optimization, computation and system sustainability simulation, perform the machining of the required details and assemble into a complete machine. The final stage of the project is to run the test, test and adjust the model to ensure the requirements of the topic. The 375x260x380mm chassis A and C are capable of milling on a variety of materials with high precision in shape and size error of 0.
However, the model has some limitations such as: vibration in the work process, the machine assembly is not aesthetic. The group hopes to further develop this model by overcoming the shortcomings, complete automation and develop into a 5-axis CNC machine. v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP………………………………………………i LỜI CAM KẾT…………………………………………………………………….iv ABSTRACTS………………………………………………………………………v DANH MỤC VIẾT TẮT……………………………………………………….ix DANH MỤC HÌNH ẢNH………………………………………………………….x CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN. Tính cấp thiết của đề tài.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Đối tƣợng pham vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu.
Phƣơng pháp nghiên cứu. Cơ sở phương pháp luận. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. Các nghiên cứu trong nƣớc, nƣớc ngoài.
Nghiên cứu của nước ngoài. Nghiên cứu ở Việt Nam. Sơ lƣợc về sự phát triển của máy CNC. Tính chất của máy CNC.
Ứng dụng của máy CNC. Hƣớng nghiên cứu. 11 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN CƠ SỞ LÍ THUYẾT. Khái quát về máy CNC.
Vài nét sơ lược về máyCNC 5 trục. Ưu điểm – Nhược điểm của máy CNC 5 trục. Nhược điểm. Phân loại máy CNC 5 trục.
Phân loại bàn xoay. Ứng dụng của bàn xoay. 18 CHƢƠNG 3: Ý TƢỞNG VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ. Phân tích kết cấu bàn xoay thiết kế.
Kết cấu máy phay CNC 3 trục. Kiểu xoay bàn thiết kế. Lựa chọn bộ truyền đai. Nguyên lí làm việc.
Các phương pháp căng đai. Lựa chọn động cơ. Tính toán động cơ trục C. Tính toán động cơ trục A.
Lựa chọn kiểu động cơ. Lựa chọn kiểu phần mềm. Phần mềm Mach3. Phần mềm NX11.
36 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH. Quy trình thiết kế và phác thảo ýtƣởng. Thiết kế cơ khí. Mô hình bộ trục A, C.
Gia công các chi tiết. Tính toán thiết kế trục, thiết kế ổ bi và lựa chọn bộ truyền đai. Lựa chọn bộ truyền cho đề tài. Lựa chọn bộ truyền đai trục C.
Lựa chọn bộ truyền đai trục A. Thiết kế trục dẫn động trục A. Thiết kế ổ bi. Xây dựng hệ thống điều khiển.
Phần mềm điều khiển Mach3. Giới thiệu Mach3. Tín hiệu truyền từ Mach3 ra cổng LPT. Driver động cơ bước.
Break out board Mach3. Thiết kế hệ thống điện. Quy trình tạo ra sản phẩm. Tạo Post Builder trong NX11.
Thiết kế phôi và gia công trên NX11. Nhập G – code vào chương trình Mach3 chạy sản phẩm. Phương pháp xét chuẩn phôi. Xét chuẩn phôi trên bộ trục.
Xét chuẩn phôi trên phần mềm NX11. 70 CHƢƠNG 5: THỰC NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ. 71 – ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN. Một số sản phẩm thực nghiệm.
Những vấn đề khó khăn. Đề xuất cải tiến. 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 73 viii DANH MỤC VIẾT TẮT CNC Computerized Numerical Control LASER Light Amplification by Stimulated Emisson of Radiation DATA Database USB Universal Serial Bus LPT LoadPort Transfer RAM Random Access Memory ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Máy phay CNC DMN 200 Hình 1.3: Máy CNC 5 trụcFTV630 Hình 1.4: Máy CNC 4 trục tốc độcao .5: Máy phay và tiện CNC Hình 1.6: Máy CNC bằng Hình 1.7: Máy phay gỗ CNC Hình 1.8: Máy tiện CNC mini Hình 1.9: Máy phay CNC 6040 5 trục .10: Máy phay CNC 5 trục Doosan Hàn Quốc .14: Máy phay gỗ CNC .15: Máy tiện CNC ĐHBK Hà Nội .16: Máy CNC khắc laser .
