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 NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MÁY PHAY GỖ ĐIỀU KHIỂN SỐ PHỤC VỤ SẢN XUẤT GVHD: TS. PHẠM HUY TUÂN SVTH: NGUYỄN TRẦN BÁ THIÊN MSSV: 13143333 SVTH: PHẠM THÀNH TRUNG MSSV: 13143374 SVTH: VÕ TUẤN HIỆP MSSV: 13143111 SKL 0 0 4 9 0 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 do an 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 Đề tài: “NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MÁY PHAY GỖ ĐIỀU KHIỂN SỐ PHỤC VỤ SẢN XUẤT” GVHD: TS.
PHẠM HUY TUÂN SVTH : NGUYỄN TRẦN BÁ THIÊN 13143333 PHẠM THÀNH TRUNG 13143374 VÕ TUẤN HIỆP 13143111 Khóa: 2013 - 2017 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017 do an 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 Đề tài: “NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MÁY PHAY GỖ ĐIỀU KHIỂN SỐ PHỤC VỤ SẢN XUẤT” GVHD: TS. PHẠM HUY TUÂN SVTH : NGUYỄN TRẦN BÁ THIÊN 13143333 PHẠM THÀNH TRUNG 13143374 VÕ TUẤN HIỆP 13143111 Khóa: 2013 - 2017 Tp.
Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017 do an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên:. ……………………………………………………………………………………… Họ và tên giáo viên hƣớng dẫn: …. Về nội dung của đề tài & khối lƣợng thực hiện: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ……………………………………………………………………………………… 5.
Đánh giá loại: …………………………………………………………………………………………. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn (ký và ghi rõ họ tên) 1 do an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: …………………………………. ……………………………………………………………………………………… Họ và tên giáo viên phản biện: …. Về nội dung của đề tài & khối lƣợng thực hiện: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 2.
Câu hỏi phản biện (nếu có): ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …… 5. Đề nghị có cho bảo vệ hay không: ……………………………………………………………………………………… 6. Đánh giá loại: ………………………………………………………………………………………… … 7. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn (ký và ghi rõ họ tên) 2 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: TS.
PHẠM HUY TUÂN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TRẦN BÁ THIÊN MSSV: 13143333 PHẠM THÀNH TRUNG MSSV: 13143374 VÕ TUẤN HIỆP MSSV: 13143111 1. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MÁY PHAY GỖ ĐIỀU KHIỂN SỐ PHỤC VỤ SẢN XUẤT 2. Số liệu ban đầu: Kích thƣớc phay sản phẩm thực tế gỗ tấm 400x400x20 mm, dùng 2 đầu dao để tăng năng suất. Nội dung chính của đồ án: - Hoàn thiện kết cấu phần cơ khí.
- Hoàn thiện hệ thống điều khiển và các chức năng hỗ trợ gia công. - Gia công thử nghiệm máy với nhiều chế độ để đánh giá độ ổn định. - Hoàn thiện giao diện. Các sản phẩm dự kiến Hồ sơ bản vẽ thiết kế: - Bản vẽ lắp tổng thể máy.
- Bản vẽ lắp cụm chi tiết. - Bản vẽ chi tiết. - Bản vẽ hệ thống điện - Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng máy. Máy gia công gỗ CNC hoàn chỉnh.
Ngày nộp đồ án: TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) 3 do an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: “Nghiên cứu và hoàn thiện máy phay gỗ điều khiển số phục vụ sản xuất”. PHẠM HUY TUÂN - Họ và tên sinh viên: NGUYỄN TRẦN BÁ THIÊN MSSV: 13143333 PHẠM THÀNH TRUNG MSSV: 13143374 VÕ TUẤN HIỆP MSSV: 13143111 - Địa chỉ sinh viên: Đƣờng số 68, Khu phố 2, Phƣờng Hiệp Phú, Quận 9, TP. - Số điện thoại liên lạc: 01675614996 - Email: 13143333@student. - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp ĐATN): …/…./2017 Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện”.
Hồ Chí Minh, ngày…tháng… năm 2017 Đại diện ký tên: 4 do an LỜI CẢM ƠN Trong suốt bốn năm học tập và rèn luyện tại Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đƣợc sự dạy bảo và hƣớng dẫn của thầy cô giáo trong trƣờng đã giúp chúng em học hỏi và tiếp thu đƣợc nhiều kiến thức về khoa học kỹ thuật, hoạt động xã hội …cũng nhƣ sự giúp đỡ của bạn bè và gia đình trong thời gian vừa qua. Nhờ vào những sự giúp đỡ này mà chúng em đi gần hết con đƣờng đại học để rồi đƣợc làm đồ án tốt nghiệp nhƣ ngày hôm nay. Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Phạm Huy Tuân. Ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp, góp ý vào những thiếu xót của nhóm.
Chúng em đã học hỏi đƣợc rất nhiều kinh nghiệm từ thầy, một lần nữa chúng em chân thành cảm ơn đến thầy. Một lần nữa chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất cả mọi ngƣời 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 5 do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Nghiên cứu hoàn thiện máy phay gỗ điều khiển số phục vụ sản xuất” Từ bao đời nay những nghề thủ công mỹ nghệ là những ngành nghề truyền thống mang một bản sắc văn hóa riêng của đất nƣớc ta.
Qua từng tác phẩm đƣợc điêu khắc trên gỗ, đá những vật tƣởng chừng nhƣ vô tri vô giác trở nên sống động và tinh tế nhờ bàn tay tài hoa của ngƣời nghệ nhân. Ngày xƣa, các sản phẩm làm ra chỉ đáp ứng nhu cầu cho một bộ phân ngƣời dân nhất định. Lƣợng sản phẩm làm chỉ đủ đáp ứng tại địa phƣơng. Các làng nghề chủ yếu làm thủ công cho nên thời gian để hoàn thành một sản phẩm hoàn chỉnh thƣờng mất rất nhiều thời gian và công sức.
Sản phẩm làm ra không đủ đáp ứng nhu cầu thị trƣờng. Do đó sự ra đời của máy cnc chạm khắc gỗ giúp một phần giải quyết bài toán trên. Đề tài đƣợc tiến hành qua nhiều bƣớc: nghiên cứu, tìm hiểu nhu cầu thực tế (90% các sản phẩm bằng gỗ đều sử dụng máy cnc thay cho lao động truyền thống), phát triển ý tƣởng, giải pháp, triển khai thiết kế, tối ƣu 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. Sau đó, máy đƣợc chạy thử nghiệm, kiểm tra, chạy thử ở nhiều chế độ (vận tốc, gia tốc tiến bàn máy, chiều sâu khắc.) và hiệu chỉnh thông số máy để có thể đƣa vào sản xuất thục tế.
Máy khắc phay gỗ CNC sau khi chế tạo có kích thƣớc 1360x965x1087 mm, có khả năng khắc gỗ với độ sâu 5 mm cho mỗi lần khắc. Độ chính xác cao về hình dạng và sai số kích thƣớc đáp ứng yêu cầu của khách hàng. Tuy nhiên, máy cũng còn hạn chế nhƣ quá trình gia công phát ra tiếng ồn, nhiều bụi, máy chỉ hoạt động 3 trục, do thiếu kinh phí nên hiện tại máy chỉ gia công đƣợc 1 đầu dao. Nhóm hi vọng có thể phát triển hơn nữa máy CNC này bằng cách khắc phục các nhƣợc điểm trên và có thể phát triển máy với nhiều trục, nhiều đầu dao hơn nữa phù hợp hơn nữa với yêu cầu của khách hàng.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trần Bá Thiên Phạm Thành Trung Võ Tuấn Hiệp 6 do an ABSTRACT “Numerical control milling machine for wood production” For many generations, handicrafts have been the traditional fields of our country. The products sculpted in wood seemingly inanimate to become alive and delicate by the talented hands of artisans. In the past, products made only meet local needs. Craft villages should complete a finished product that takes a lot of time and effort.
The product is not enough to meet the market demand. Therefore, the introduction of wood carving machines helped to solve the problem. The topic is carried out through a number of steps: research, understanding the practical needs (90% of wood products use cnc instead of traditional labor), develop ideas, solutions, design, model optimization, calculation and simulation of system sustainability, machining of the required components and assembly into a complete machine. Then, the machine was tested in many modes (velocity, table speed, depth of engraving .) and calibration parameters to be able to put into production.
CNC wood engraving machine is 1360x965x1087 mm, capable of wood engraving with a depth of 5 mm per engraving. High precision of shape and size error meet the requirements of customers. However, the machine is limited as the operation produces noise, dust, machine only operate 3 axis, due to lack of funds so the machine is currently only 1 spindle. The group hopes to further develop this CNC machine by overcoming the disadvantages and can develop machines with multiple shafts and more knives more suited to the requirements of customers.
7 do an MỤC LỤC Trang BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN .1 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .2 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .3 LỜI CAM KẾT .8 DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ. 10 DANH MỤC BẢNG BIỂU. 12 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: .Tình hình chạm khắc đồ gỗ hiện nay:. 14 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG ÁN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .Khái quát về máy cnc: .Chọn cơ cấu dẫn động cho các trục: .Sử dụng động cơ bƣớc: .Tính công suất động cơ trục X: .Tính công suất động cơ trục Y: .Tính công suất động cơ trục Z: .Cơ cấu truyền động: .Phần mềm điều khiển : .Chọn spindle trục chính : .Dụng cụ khắc (dao V Shaped Flat Bottom Cutters (Dao khắc 3D)):.
30 CHƢƠNG 3: HOÀN THIỆN PHẦN KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA MÁY .Tính toán kiểm bền phần cơ khí: .Kiểm bền đế khung máy và vai trục Y: .Kiểm bền vai trục X và thanh truyền động trục Y: .Kiểm bền giá đỡ spindle trục chính: .Lắp đặt hệ thống giải nhiệt và dây dẫn điện cho máy: .Lắp đặt bàn máy: .Kết cấu của máy: .Thiết kế và chế tạo các chi tiết máy điển hình:. 42 CHƢƠNG 4 : HOÀN THÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC CHỨC NĂNG HỔ TRỢ GIA CÔNG .Giới thiệu về phần mềm mach 3: .Lựa chọn động cơ bƣớc: .Thông số mạch mach 3:.Thiết kế hệ thống điện: .Thiết kế tủ điện:.Sơ đồ đấu nối của toàn bộ hệ thống điều khiển: .