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 DESIGNING AND MANUFACTURING 3-AXIS CNC MILLING MACHINE AND APPLYING ARTCAM 2017 SOFTWARE TO MANUFACTURE PRODUCT GVHD : THS.DƯƠNG THỊ VÂN ANH SVTH : LÊ ĐẠI DƯƠNG MSSV : 13144020 SVTH : HỒ MINH TRÍ MSSV : 13144136 SVTH : LÊ HOÀI VINH MSSV : 13144159 SKL 0 0 4 9 1 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ, TẠO MÁY PHAY CNC 3 TRỤC VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ARTCAM 2017 ĐỂ GIA CÔNG SẢN PHẨM GVHD: THS.DƢƠNG THỊ VÂN ANH SVTH: LÊ ĐẠI DƢƠNG MSSV: 13144020 SVTH: HỒ MINH TRÍ MSSV:13144136 SVTH: LÊ HOÀI VINH MSSV: 13144159 KHÓA: 2013 – 2017 Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 7 Năm 2017 i do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC 3 TRỤC VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ARTCAM 2017 ĐỂ GIA CÔNG SẢN PHẨM GVHD: THS.DƢƠNG THỊ VÂN ANH SVTH: LÊ ĐẠI DƢƠNG MSSV: 13144020 SVTH: HỒ MINH TRÍ MSSV:13144136 SVTH: LÊ HOÀI VINH MSSV: 13144159 KHÓA: 2013 – 2017 Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 7 Năm 2017 i 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 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. Dƣơng Thị Vân Anh Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dƣơng MSSV: 13144020 Hồ Minh Trí MSSV: 13144136 Lê Hoài Vinh MSSV: 13144159 1.
Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy phay CNC 3 trục và ứng dụng phần mềm ArtCam 2017để gia công sản phẩm. Các số liệu, tài liệu ban đầu: Giáo trình tự biên soạn của phần mềm ArtCam 2017. Bản vẽ dựng 3D mô hình bằng phần mềm Solidworks 2015. Các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nƣớc.
Nội dung chính của đồ án: Thuyết minh về máy phay CNC 3 trục và các sản phẩm đã đƣợc tối ƣu từ phần mềm ArtCam. Thiết kế và chế tạo máy phay CNC 3 trục. Biên soạn bài tập từ phần mềm ArtCam. Các sản phẩm dự kiến Máy phay CNC 3 trục phục vụ cho giảng dạy và một số sản phẩm gia công từ máy.
Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: r Anh Tiếng Tiếng r Việt Trình bày bảo vệ: Tiếngc Anh Tiếng c Việt f f c c TRƢỞNG KHOA TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ii do an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYCỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘMÔN CN CHẾTẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên sinh viên: Lê Đại Dƣơng MSSV: 13144020 Họ và tên sinh viên: Hồ Minh Trí MSSV: 13144136 Họ và tên sinh viên: Lê Hoài Vinh MSSV: 13144159 Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơ khí Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy phay CNC 3 trục và ứng dụng phần mềm ArtCam 2017 để gia công sản phẩm. Họ và tên Giáo viên hƣớng dẫn: Th.S Dƣơng Thị Vân Anh NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài và khối lƣợng thực hiện: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………… 2. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ……………………………………………………………………………………………….
Đánh giá loại: ………………………………………………………………………………………………. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iii do an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYCỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘMÔN CN CHẾTẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên sinh viên: Lê Đại Dƣơng MSSV: 13144020 Họ và tên sinh viên: Hồ Minh Trí MSSV: 13144136 Họ và tên sinh viên: Lê Hoài Vinh MSSV: 13144159 Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơ khí Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy phay CNC 3 trục và ứng dụng phần mềm ArtCam 2017để gia công sản phẩm. Họ và tên Giáo viên phản biện: T.S Hoàng Trung Kiên NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài và khối lƣợng thực hiện: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2.
Câu hỏi phản biện (nếu có): ………………………………………………………………………………………………. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ………………………………………………………………………………………………. Đánh giá loại: ……………………………………………………………………………………………… 7. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iv do an LỜI CẢM ƠN Trải qua hơn 3 tháng thực hiện đề tài, nhóm đã hoàn thành đồ án, đúng thời gian quy định của nhà trƣờng.
Để góp phần vào sự thành công đó ngoài sự nỗ lực, đam mê của nhóm thì còn có sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè. Đầu tiên, nhóm chúng em xin cảm ơn trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM, Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã tạo điều kiện cho chúng em có cơ hội thực hiện đồ án này. Tiếp theo, nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hƣớng dẫn: Ths.
Dƣơng Thị Vân Anh. Cô đã hƣớng dẫn tận tình và góp ý sát sao, cũng nhƣ đƣa ra các chỉ dẫn cho nhóm để giải quyết các vấn đề khó khăn trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Bên cạnh đó, không thể không kể đến sự giúp đỡ nhiệt tình của Ths.Trần Minh Thế Uyên, Ths. Nguyễn Văn Minh và các thầy cô trong khoa.
Các Thầy Cô đã luôn sẵn lòng cho nhóm những ý kiến chỉ dẫn, cũng nhƣ tƣ vấn khi nhóm gặp những vấ n đề khó khăn về thiế t kế , gia công, lựa chọn trang thiết bị, máy móc gia công. Đồng thời, nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Hoàng Trung Kiên, giảng viên phản biện của nhóm, vì những ý kiến nhận xét và chỉ dẫn của thầy đã giúpcho nhóm hoàn thiện hơn đồ án. Cuối cùng, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, những ngƣời đã cùng đồng hành với nhóm trong suốt thời gian qua.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017 v do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “Thiết kế, chế tạo máy phay CNC 3 trục và ứng dụng phần mềm ArtCam 2017 để gia công sản phẩm.” Ngày nay, khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển thì máy móc hiện đại cũng ra đời ngày càng nhiều để đáp ứng nhu cầu của con ngƣời. Hàng loạt máy CNC ra đời, máy CNC 3trục, CNC 4 trục, CNC 5 trục,. nhờ đó mà năng suất sản xuất cũng nhƣ chất lƣợng sản phẩm ngày càng đƣợc nâng cao, gia công đƣợc những hình dạng phức tạp một cách nhanh chóng.
Tùy theo công dụng mà mỗi máy CNC có những kích thƣớc khác nhau. Có những máy CNC hiện đại với kích thƣớc lớn cũng có những máy CNC kích thƣớc nhỏ gọn và giá thành thấp hơn rất nhiều lần nhƣng vẫn đảm bảo hoạt động hiệu quả, đáp ứng đƣợc nhu cầu học tập, giải trí cũng nhƣ sản xuất tại nhà. Đó chính là lý do mà đề tài này đƣợc triển khai nghiên cứu. Đề tài đƣợc thực hiện qua nhiều bƣớc: Tìm kiếm cơ sở dữ liệu, 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, tối ƣu hóa đƣờng chạy dao và cuối cùng là chạy thử nghiệm.
Tuy nhiên, mô hình còn một số hạn chế nhƣ: Rung động trong quá trình gia công các vật liệu có độ cứng cao, chiều sâu lớp cắt lớn, các mối lắp ghép máy chƣa đạt độ thẩm mỹ. Nhóm hi vọng có thể phát triển hơn nữa mô hình này bằng cách khắc phục các nhƣợc điểm trên. vi do an MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA………………………………………………………………….i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. ii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN.
iii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN. iv LỜI CẢM ƠN .v TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. vi MỤC LỤC. vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT.
ix DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU.x DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ. xi Chƣơng 1: TỔNG QUAN .1 Tính cấp thiết của đề tài .2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.1 Đối tƣợng nghiên cứu.2 Phạm vi nghiên cứu .5 Phƣơng pháp nghiên cứu .1 Cơ sở phƣơng pháp luâ ̣n .2 Phƣơng pháp nghiên cƣ́u cu ̣ thể .6 Các nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc .1 Nghiên cƣ́u của nƣớc ngoài .2 Nghiên cứu ở Việt Nam .3 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .1 Khái quát về máy CNC .2 Cấu tạo chung và quy ƣớc.1 Phầ n điề u khiể n .2 Phần chấp hành.3 Quy ƣớc hê ̣ to ̣a độ của máy CNC.12 vii do an 2.4 Các kiể u hê ̣ thố ng điề u khiể n .5 Các lƣu ý khi thiết kế chế tạo máy phay CNC 3 trục .14 Chƣơng 3: THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .1 Các phƣơng án thiết kế .1 Lựa chọn mô hình .2 Lƣ̣a cho ̣n vitme đai ố c .3 Lƣ̣a cho ̣n bô ̣ truyề n , khớp nố i .4 Lƣ̣a cho ̣n cơ cấ u dẫn hƣớng .2 Tính toán thiết kế .1 Quy trình thiế t kế .2 Lƣ̣a cho ̣n thanh trƣơ ̣t vuông .3 Lƣ̣a cho ̣n vitme-đai ố c bi .4 Chọn động cơ và kiều điều khiển .5 Thiế t kế , tính toán trục vitme x .6 Thiế t kế , tính toán trục vitme Y .7 Thiế t kế , tính toán trục vitme Z .3 Gia công và lắp ráp các chi tiết của máy .1 Gia công các chi tiết của máy .2 Lắp ráp các cụm chi tiết và toàn bộ máy. Error! Bookmark not defined.4 Đánh giá độ cứng vững của máy .5 Phầ n mề m điề u khiể n mach3 .1 Giới thiê ̣u phầ n mề m Mach3 .2 Thiế t lâ ̣p thông số phầ n mề m Mach3 Mill .3 Giao diê ̣n, mô ̣t số tùy cho ̣n Mach3 .6 Hệ thống điện điều khiển .1 Lựa chọn bảng điều khiển, khối hiện thị và tủ điện: .2 Bố trí và lặp đặt các thiết bị cho tủ điện.80 Chƣơng 4: GIA CÔNG SẢN PHẨM, KIỂM TRA, SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM .1 Đặc điểm chạy dao .2 Bàitập gia công so sánh.87 viii do an Chƣơng 5: KẾT LUẬN .96 TÀI LIỆU THAM KHẢO .