BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỀN MÁY CNC VỚI HỆ THỐNG THAY DAO TỰ ĐỘNG S K C 0 0 3 9 5 9 Mà SỐ: SV2020-73 S KC 0 0 7 3 4 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2020 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M KỸ THUÀT THÀNH PHÞ Hà CHÍ MINH BÁO CÁO TâNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN ĐÀ TÀI : NGHIÊN CĄU PHÁT TRIÀN MÁY CNC VàI Hà THÞNG THAY DAO Tþ ĐÞNG Mà SÞ : SV2020-73 Chă nhiám đÁ tài : Trßnh Thanh Tßnh Tp. Hß Chí Minh, tháng 11 năm 2020 LâI CÀM ¡N Trong quá trình 5 tháng thāc hián đà tài, nhóm đã trÁi qua không ít khó khăn và thử thách, vãi khối l°ÿng công viác lãn, xong nhóm đã gần nh° hoàn thián đ°ÿc đà tài. Đóng góp vào sā thành công này không thÅ không nhÃc đÁn sā tìm hiÅu và quyÁt tâm cÿa các thành viên trong nhóm, các thành viên đã hß trÿ nhau rất nhiát tình, cùng sā ÿng há, đáng viên nhiát tình cÿa thầy cô và b¿n bè.
Đầu tiên, nhóm chúng em xin cÁm ¢n tr°ßng Đ¿i học S° Ph¿m Kỹ ThuÁt Tp. HCM, các thầy cô trong khoa Đào T¿o CLC đã t¿o điÃu kián cho chúng em có c¢ hái thāc hián đß án này. TiÁp theo, nhóm cũng xin gửi lßi cÁm ¢n chân thành đÁn giáo viên h°ãng d¿n: KS. Thầy đã tÁn tình h°ãng d¿n và góp ý, cũng nh° đ°a ra các chỉ d¿n cho nhóm đÅ giÁi quyÁt các vấn đà khó khăn trong suốt quá trình thāc hián đß án.
Bên c¿nh đó, không thÅ không kÅ đÁn sā giúp đỡ nhiát tình các thầy cô trong x°áng CAD-CAM-CNC. Các Thầy Cô đã luôn sẵn lòng cho nhóm nhÿng ý kiÁn chỉ d¿n, cũng nh° t° vấn khi nhóm gặp nhÿng vấn đà khó khăn và thiÁt kÁ, gia công và lāa chọn trang thiÁt bị, máy móc gia công, giúp nhóm đ°ÿc sử dāng các vÁt t° trong x°áng đÅ tiÁn hành thāc hián đà tài. Cuối cùng, nhóm xin gửi lßi cÁm ¢n đÁn b¿n bè, nhÿng ng°ßi đã cùng đßng hành nhóm trong suốt thßi gian qua. Mát lần nÿa xin chân thành cÁm ¢n ! Tp.
Hß Chí Minh, tháng 10 năm 2020 MĀC LĀC DANH SÁCH VIÀT TÂT. vii DANH SÁCH CÁC BÀNG BIÄU. viii DANH SÁCH HÌNH ÀNH. ix Ch°¢ng 1: TàNG QUAN.
Tính cấp thiÁt cÿa đà tài. Ý nghĩa khoa học và thāc tißn. Đối t°ÿng và ph¿m vi nghiên cāu. Ph¿m vi nghiên cāu.
Ph°¢ng pháp nghiên cāu. C¢ sá ph°¢ng pháp luÁn. Ph°¢ng pháp nghiên cāu cā thÅ .3 Ch°¢ng 2: C¡ Sà LÝ THUYÀT. Khái quát và máy CNC.
Cấu t¿o chung và quy °ãc cÿa máy CNC. Phần chấp hành. Quy °ãc há tọa đá cÿa máy CNC. Các kiÅu há thống điÃu khiÅn.
Các l°u ý khi thiÁt kÁ, chÁ t¿o máy phay CNC. Khái quát và há thống thay dao tā đáng. Khái niám chung. Nguyên lý ho¿t đáng.
Mát số kiÅu thay dao hián nay .17 Ch°¢ng 3: PH¯¡NG ÁN THĀC HIàN Đ TÀI. Ph°¢ng án thiÁt kÁ. Lāa chọn ph°¢ng án thiÁt kÁ 3 trāc. Lāa chọn c¢ cấu d¿n h°ãng.
C¢ cấu truyÃn đáng tích hÿp vitme bi-đai ốc và ray tr°ÿt. ĐÃ xuất ph°¢ng án m¿ch đián tÿ đián. Lāa chọn công tÃc hành trình và cÁm biÁn Home cho máy. Lāa chọn ph°¢ng án kẹp dao khi thay dao tā đông.
Lāa chọn d¿ng á dao. Lāa chọn ph°¢ng án đo dao trên máy CNC mini thay dao tā đáng. Đo dao tiÁp xúc thÿ công. Đo chiÃu dài dao tiÁp xúc tā đáng .35 Ch°¢ng 4: TÍNH TOÁN, THIÀT KÀ MÁY CNC 3 TRĀC.
ThiÁt kÁ và lÃp đặt các chi tiÁt:. Lāa chọn thanh tr°ÿt vuông:. Lāa chọn bá truyÃn đáng tích hÿp vít me-đai ốc bi và ray tr°ÿt. ThiÁt kÁ, tính toán trāc X.
ThiÁt kÁ, tính toán trāc Y. ThiÁt kÁ,tính toán trāc Z. Tính toán đáng c¢ .7 ThiÁt kÁ ā dao và nÃp che phoi .8 Hình Ánh thāc tÁ. Error! Bookmark not defined.
Cài đặt và thiÁt lÁp há điÃu hành Mach 3. H°ãng d¿n sử dāng Mach 3. Há thống điÃu khiÅn bằng tay Manual. Lāa chọn bÁng điÃu khiÅn và khối hiÅn thị.
ThiÁt kÁ và lÃp đặt tÿ đián:. L°u đß giÁi thuÁt thay dao tā đáng máy CNC mini.77 Ch°¢ng 5: KÀT QUÀ Đ¾T Đ¯¡C, KIÄM TRA, ĐÁNH GIÁ. SÁn phẩm ban đầu: .80 Ch°¢ng 6: KÀT LUÀN. Phần đián và phần mÃm điÃu khiÅn.
Phần mÃm gia công. Đà xuất cÁi tiÁn cho đà tài. 81 TÀI LIàU THAM KHÀO. 82 DANH SÁCH VI¾T TÂT BOB Break Out Board Bo m¿ch má ráng kÁt nối CAD Computer Aided Design ThiÁt kÁ có sā trÿ giúp cÿa máy CAE Computer Aided Phân tích kỹ thuÁt vãi Engineering sā trÿ giúp cÿa máy tinh CAM Computer Aided SÁn xuất vãi sā trÿ Manufacturing giúp cÿa máy tính CIM Computer Integrated Há thống sÁn xuất Manufacturing tích hÿp dùng máy tính NC Numerical Control Máy công cā điÃu khiÅn bằng ch°¢ng trình số CNC Computer Numerical Máy công cā điÃu Control khiÅu bằng ch°¢ng trình thông qua máy tính PC Personal Computer Máy tính cá nhân CP Control Panel BÁng điÃu khiÅn ATC Automatic Tool Changer Thay dao tā đáng DANH SÁCH CÁC BÀNG BIÂU BÁng 3.
So sánh 2 đáng c¢. Lāc dọc trāc cÿa trāc X. Error! Bookmark not defined. Chọn thông số tÁi .3: Lāc dọc trāc cÿa trāc Y .4: Chọn thông số tÁi .3:Lāc dọc trāc cÿa trāc Z .4:Chọn thông số tÁi.
Error! Bookmark not defined. Các thiÁt bị cÿa tÿ đián. Đấu nối các chân cÿa m¿ch điÃu khiÅn. Error! Bookmark not defined.
DANH SÁCH HÌNH ÀNH Hình 1.1: Máy Phay NOVA MILL .2: Máy tián CNC ANTON .3: Máy CNC 5 trāc CNC-1 .4: Máy CNC khÃc Lazer .1: Mô hình khái quát máy CNC .2: Cấu t¿o cÿa 1 máy CNC .3: Thanh tr°ÿt bi mang cá .4: Vit me d¿ng bi .5: Vít me d¿ng bi và cấu t¿o profin răng.6: Hßi bi theo lß khoan đai ốc .7: Hßi bi theo ống .8: Khử khe há bằng tấm .9: Khử khe há bằng lò xo đám .10: Khử khe há bằng vành răng .12: Quy tÃc bàn tay phÁi.14: ĐiÅm chuẩn cÿa dao .18: Cấu t¿o Spindle ATC .20: Dāng cā kẹp dao .21: à dao d¿ng trống .22: à dao d¿ng tĩnh .23: Mâm dao và đài dao .24: Mâm dao d¿ng xích .27: C¢ cấu thay dao thẳng .1: Bàn máy di chuyÅn theo 2 h°ãng X và Y .2: Bàn làm viác di chuyÅn theo trāc Y .3: Bàn làm viác đāng yên, trāc XYZ di chuyÅn .4: Vit me đai ốc.5: Vit me d¿ng bi .6: Mối quan há giÿa ma sát và tốc đá cÿa 2 d¿ng vít me .7: Thanh tr°ÿt vuông.8: Thanh tr°ÿt tròn .9: Cấu t¿o cÿa LM Guide Actuator Model KR .10: Đáng c¢ không chái than và đáng c¢ mát chiÃu có chái than 775 .11: Đáng c¢ servo xoay chiÃu không chái than BTD4 0860 .12: Spindle NSK Nakanishi Nr40-5100 ATC.13: Đáng c¢ trāc chính .14 Vị trí bố trí thiÁt bị đián.15 Các thiÁt bị trong tÿ đián .14: Bt30 atc spindle cartridge .15: Bt30 atc spindle built in motor spindle .16: Spindle NSK Nakanishi Nr40-5100 ATC.17: à dao d¿ng trống .18: Há thống đo chiÃu dài dao tiÁp xúc và đầu đo dao thāc tÁ .1: Các lo¿i thanh tr°ÿt vuông .2: Quy trình tính toán .3: Tra cāu catalogue hãng THK .4: LÃp ghgp kiÅu fixed-free .5: LÃp ghgp kiÅu fixed-fixed .6: LÃp ghgp kiÅu fixed-support .7: Cām trāc X đ°ÿc thiÁt kÁ trên Inventor .8: Bố trí vị trí các chi tiÁt trên thiÁt kÁ trāc X .9: Vị trí các chi tiÁt .10: Vị trí các chi tiÁt trāc Z .11: Máy đ°ÿc thiÁt kÁ hoàn chỉnh .12: Đáng c¢ trāc chính .13: KhoÁng cách tâm giÿa các lá ch°a dao là 41.14: Bố trí ā dao trên bàn máy trāc Y.13: ThiÁt lÁp thông số .14: Chọn đÅ thiÁt lÁp kÁt nối .16: ThiÁt lÁp địa chỉ cÿa đáng c¢ b°ãc .19: ThiÁt lÁp cho Spindle .20: ThiÁt lÁp tốc đá quay tối đa cÿa Spindle .21: ThiÁt lÁp thông số cho đáng c¢ b°ãc .23: BÁng lāa chọn đá phân giÁi cÿa driver .25: S¢ đß chân cáng LPT .26: S¢ đß kÁt nối táng quan LPT .27: Các ngõ cấp ngußn và các chân cÿa m¿ch Mach 3 .28: Táng quan các thiÁt bị kÁt nối vãi m¿ch .30: Háp tho¿i cài driver cho card PCI.31: Giao dián chính .32: Giao diên MDI .33: Giao dián Tool Path .34: Giao dián Offset .35: Giao dián Setting .36: Giao dián Diagnotics .37: Giá tham khÁo mát số bÁng điÃu khiÅn trên thị tr°ßng .38: BÁng điÃu khiÅn cÿa máy .57: S¢ đß thay dao táng quan .2: Chi tiÁt đã gia công .80 Ch°¢ng 1: TâNG QUAN 1. Tính cấp thi¿t căa đÁ tài Trong suốt quá trình học tÁp nghiên cāu t¿i x°áng CAD CAM CNC cÿa tr°ßng nhóm nhÁn thấy, hián t¿i á x°áng nhìn chung đ°ÿc trang bị đầy đÿ các lo¿i máy móc đặc biát là các lo¿i máy gia công CNC đÅ phāc vā cho công viác giÁng d¿y và học tÁp cÿa giÁng viên cũng nh° các b¿n sinh viên. Tuy nhiên mát thāc tr¿ng á đây là do số l°ÿng các b¿n sinh viên lãn kgo theo đó là nhu cầu sử dāng máy tăng cao, them vào đó các lo¿i máy công nghá cao đòi hỏi cần đ°ÿc các thầy cô trāc tiÁp h°ãng d¿n thì mãi có thÅ vÁn hành đÁm bÁo. Chính vì l¿ đó đã thôi thúc nhóm quyÁt tâm thāc hián đà tài <Nghiên cāu phát triÅn máy CNC vãi há thống thay dao tā đáng=, góp phần đóng góp thêm cho công tác giÁng d¿y và học tÁp t¿i x°áng CAD CAM CNC đ°ÿc phong phú và đa d¿ng h¢n.1: Máy Phay NOVA MILL Máy tiện CNC ANTON Hình 1.3: Máy CNC 5 trục CNC-1 Hình 1.4: Máy CNC khắc Lazer Máy móc càng hián đ¿i đòi hỏi kèm theo đó giá thành cao chi phí vÁn hành lãn, cũng nh° h¿n chÁ khÁ năng tiÁp cÁn cÿa sinh viên.
Vấn đà đặt ra là phÁi chÁ t¿o mát lo¿i máy CNC vừa nhỏ gọn, giá thành rẻ, dß dàng vÁn hành sử dāng, nh°ng v¿n đáp āng đ°ÿc yêu cầu và đặc tính kỹ thuÁt và sā cÁi tiÁn sao cho gần nh° giống các lo¿i máy hián đ¿i. NhÁn thấy vấn đà trên nên viác nhóm quyÁt định chọn đà tài <Nghiên cāu phát triÅn máy CNC vãi há thống thay dao tā đáng= là cần thiÁt và cấp bách. Ý nghĩa khoa hác và thÿc tißn Nghiên cāu và sÁn xuất máy CNC s¿ thúc đẩy sā sáng t¿o và khÁ năng sử dāng kiÁn thāc cÿa sinh viên trong viác đà xuất các giÁi pháp mãi khi thiÁt kÁ và sÁn xuất máy CNC. Viác thiÁt kÁ và sÁn xuất máy CNC đòi hỏi sinh viên phÁi có kiÁn thāc táng quan và c¢ khí, đián tử và tin học.