I. Thiết kế máy khắc laser
Phần này tập trung vào khía cạnh thiết kế máy khắc laser. Đồ án đề cập đến việc lựa chọn phương án di chuyển cho trục X, Y, lựa chọn kiểu điều khiển, lựa chọn vít me-đai ốc, và lựa chọn bộ truyền đai. Việc lựa chọn các thành phần này dựa trên các tiêu chí như hiệu quả vận hành, độ chính xác, chi phí và khả năng bảo trì. Bản thiết kế mô hình máy khắc laser được thực hiện chi tiết, bao gồm cả thiết kế cơ khí cho các trục X và Y, tính toán lựa chọn thanh trượt bi, tính toán lựa chọn vít me-đai ốc bi, và tính toán lựa chọn động cơ. Các phép tính này đảm bảo tính bền vững và độ chính xác của hệ thống. Bản vẽ kỹ thuật và mô phỏng 3D mô hình máy khắc laser cũng là phần quan trọng của giai đoạn này, giúp trực quan hóa và kiểm tra thiết kế trước khi chế tạo. Thiết kế hệ thống điều khiển cũng được đề cập, bao gồm việc lựa chọn phần mềm điều khiển, phần mềm điều khiển Mach3, và thiết kế hệ thống điện. Thiết kế mạch điện tử máy khắc laser là yếu tố then chốt để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác của toàn bộ hệ thống.
1.1 Lựa chọn linh kiện và cơ cấu
Lựa chọn vật liệu máy khắc laser và các linh kiện điện tử là bước quan trọng. Đồ án nêu rõ việc sử dụng động cơ bước sử dụng chip THB7128 để điều khiển, board điều khiển march 3, vít-me bi, thanh trượt dẫn hướng. Việc lựa chọn các linh kiện này dựa trên các yếu tố như hiệu suất, độ chính xác, chi phí và khả năng tương thích. Thiết kế cơ khí của hệ thống bao gồm thiết kế trục Y, thiết kế trục X, tính toán lựa chọn thanh trượt bi và tính toán lựa chọn vít me-đai ốc bi trục Y. Những phép tính này đảm bảo sự hoạt động trơn tru và chính xác của hệ thống. Thiết kế tủ điện cũng được xem xét để đảm bảo an toàn và bảo vệ các linh kiện điện tử. Arduino laser engraver và GRBL laser engraver có thể được xem xét làm giải pháp thay thế cho hệ thống điều khiển hiện có, tuy nhiên không được đề cập cụ thể trong đồ án.
1.2 Thiết kế phần mềm và điều khiển
Phần mềm điều khiển đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành máy khắc laser CNC. Đồ án sử dụng phần mềm điều khiển Mach3. Điều khiển số máy khắc laser được thực hiện thông qua giao diện phần mềm này. Việc lập trình máy khắc laser cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả gia công. Tín hiệu truyền từ Mach3 ra cổng LPT, driver động cơ bước và Break out board mach3 là các thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển. Lập trình máy khắc laser cũng bao gồm việc cấu hình các thông số vận hành như tốc độ, công suất laser và chiều sâu khắc. Hiểu biết sâu rộng về điện tử máy khắc laser là cần thiết để hiệu chỉnh và tối ưu hóa hệ thống. An toàn khi vận hành máy cũng là yếu tố được đề cập.
II. Chế tạo và thử nghiệm máy khắc laser
Phần này tập trung vào quá trình chế tạo máy khắc laser. Đồ án mô tả quá trình gia công các chi tiết cần thiết và lắp ráp thành một máy hoàn chỉnh. Quá trình thực hiện gia công sản phẩm đòi hỏi kỹ năng và kinh nghiệm trong gia công cơ khí. Gia công thử nghiệm được thực hiện để kiểm tra hiệu quả hoạt động của máy. Kết quả gia công thử nghiệm được đánh giá dựa trên độ chính xác, tốc độ gia công và chất lượng sản phẩm. Giả thành máy khắc laser là một yếu tố được xem xét. An toàn khi sử dụng máy khắc laser là vấn đề quan trọng được nhấn mạnh. Đồ án đề cập đến một số hạn chế của mô hình như rung động và mối lắp ghép chưa đạt độ thẩm mỹ. Xu hướng máy khắc laser hiện đại cũng nên được xem xét để cải tiến mô hình.
2.1 Quá trình chế tạo và lắp ráp
Quá trình chế tạo mô hình máy khắc laser được mô tả chi tiết. Đây là phần đòi hỏi kỹ năng thực hành cao. Các bước chính bao gồm gia công các chi tiết theo bản vẽ, lắp ráp các bộ phận, kiểm tra và hiệu chỉnh. Vật liệu máy khắc laser được lựa chọn phù hợp với yêu cầu kỹ thuật. Thực hành chế tạo máy khắc laser đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác. Chất lượng của quá trình chế tạo máy khắc laser ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của máy. Đồ án cung cấp hình ảnh và mô tả chi tiết quá trình lắp ráp máy khắc laser. Hướng dẫn chế tạo máy khắc laser có thể được bổ sung để hỗ trợ người đọc. Báo cáo thiết kế máy khắc laser cung cấp thông tin đầy đủ về quá trình chế tạo.
2.2 Thử nghiệm và đánh giá
Sau khi hoàn thành quá trình chế tạo, máy khắc laser HCMUTE được đưa vào thử nghiệm. Mục tiêu của giai đoạn này là kiểm tra hiệu quả hoạt động của máy. Đồ án đề cập đến việc chạy thử nghiệm, kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật. Kết quả thử nghiệm máy khắc laser được phân tích và đánh giá. Ứng dụng máy khắc laser trong thực tế được đề cập. Các hạn chế của mô hình được chỉ ra, ví dụ như rung động trong quá trình làm việc. Đề xuất cải tiến mô hình được đưa ra để khắc phục những hạn chế này. Nghiên cứu máy khắc laser cần tiếp tục được tiến hành để cải tiến và hoàn thiện mô hình. Khóa luận máy khắc laser nên cung cấp dữ liệu thử nghiệm đầy đủ để đánh giá hiệu quả của mô hình.
