Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa sản xuất, công nghệ điều khiển số (Computer Numerical Control - CNC) đóng vai trò xương sống trong ngành gia công cơ khí chính xác. Tuy nhiên, các dòng máy cắt khắc laser công nghiệp nhập khẩu từ Đức hay Nhật Bản thường có giá thành rất cao (từ hàng trăm triệu đến hàng tỷ đồng), quy trình bảo trì phức tạp và đòi hỏi diện tích lắp đặt lớn. Ngược lại, các cơ sở sản xuất quảng cáo, thủ công mỹ nghệ và xưởng may quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam chủ yếu dựa vào kỹ thuật cắt khắc thủ công, dẫn đến năng suất thấp, tỷ lệ sản phẩm lỗi vượt mức 12-15% và không thể tạo hình các biên dạng đồ họa phức tạp.

Đề tài "Thiết kế, chế tạo mô hình máy khắc Laser điều khiển số" được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE) nhằm giải quyết bài toán tối ưu hóa chi phí sản xuất thiết bị CNC laser bán công nghiệp mà vẫn duy trì dung sai gia công ở mức tiệm cận zero trên các vật liệu phi kim.

Mục tiêu dự án

  1. Thiết kế kết cấu cơ khí 2 trục (X-Y): Xây dựng không gian gia công hữu ích đạt $500 \times 500\text{ mm}$ với kích thước phủ bì máy $700 \times 600 \times 500\text{ mm}$, sử dụng khung thép CT3 kết hợp nhôm định hình nhằm triệt tiêu biến dạng đàn hồi.
  2. Tối ưu hóa hệ thống truyền động lai: Tích hợp trục Y truyền động vít-me bi (Ballscrew) kết hợp ray trượt bi dẫn hướng kép; trục X sử dụng bộ truyền đai răng đồng bộ nhằm giảm quán tính cụm đầu khắc.
  3. Phát triển module công suất laser và điều khiển: Tích hợp module laser bán dẫn công suất quang $2\text{W}$ (bước sóng ánh sáng khả kiến), điều khiển phân giải xung thông qua Driver IC THB7128/TB6560 với tính năng vi bước (Microstepping).
  4. Đồng bộ hóa giao tiếp phần mềm: Thiết lập mạch Breakout Board kết nối máy tính qua cổng song song LPT DB25, kiểm soát quỹ đạo chuyển động thời gian thực bằng phần mềm Mach3.

Phạm vi và giới hạn kỹ thuật

  • Vật liệu gia công: Giấy cứng, bìa carton, da, gỗ thông, ván ép MDF, mica mỏng và vải.
  • Dung sai hình học: Sai số kích thước đạt mức $\pm 0.05\text{ mm}$, độ phân giải định vị đạt $0.01\text{ mm}$.
  • Giới hạn: Không áp dụng cắt kim loại dày; công suất laser $2\text{W}$ chuyên dụng cho khắc bề mặt và cắt vật liệu mỏng dưới $3\text{ mm}$.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

+-------------------------------------------------------------------------+
|                      SO SÁNH CÁC GIẢI PHÁP GIA CÔNG                     |
+--------------------------+-----------------------+----------------------+
| Máy Laser CO2 Công Nghiệp | Máy CNC Router 3 Trục | Máy Khắc Laser 2W Đồ Án |
|  - Giá: 80 - 250 triệu VNĐ|  - Giá: 25 - 60 triệu |  - Giá: 6 - 9 triệu  |
|  - Ống phóng khí CO2     |  - Spindle dao cắt cơ |  - Diode Laser 2W    |
|  - Cồng kềnh, giải nhiệt |  - Lực cắt lớn, ồn, bụi|  - Nhỏ gọn, êm ái    |
|  - Chi phí vận hành cao  |  - Rung động cơ học   |  - Không lực tiếp xúc|
+--------------------------+-----------------------+----------------------+
Tiêu chí kỹ thuật Máy Laser Công Nghiệp CO2 Máy CNC Router Khắc Gỗ Giải Pháp Máy Khắc Laser 2W (Đồ Án)
Nguồn phát xạ Ống thủy tinh $CO_2$ (40W - 100W) Trục chính Spindle dao phay Diode Laser bán dẫn 2W
Hệ thống truyền động Cáp kéo hoặc đai răng công nghiệp Vít-me thường hoặc thanh răng Y: Vít-me bi + Ray trượt bi; X: Đai răng
Chi phí chế tạo 80.000.000 - 250.000.000 VNĐ 25.000.000 - 60.000.000 VNĐ 6.500.000 - 9.000.000 VNĐ
Mức độ bảo trì Phức tạp (căn gương, bơm nước) Trung bình (mài mòn dao cắt) Đơn giản (thay thế module bán dẫn)
Độ phức tạp điều khiển Card DSP chuyên dụng Mach3 / NCStudio Mach3 + LPT Breakout Board

Phân loại yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW

  • Must have (Bắt buộc): Vùng làm việc $500 \times 500\text{ mm}$; ngắt khẩn cấp (E-stop); điều khiển vi bước chống trượt bước; cổng điều chế công suất laser TTL/PWM.
  • Should have (Nên có): Bàn máy cố định (Kiểu 3) nhằm tăng độ cứng vững và ổn định phôi; hệ thống căng đai chủ động trục X.
  • Could have (Có thể mở rộng): Cảm biến hành trình giới hạn (Limit switches) cho cả 2 trục; module gắn đầu cắt plasma dự phòng.
  • Won't have (Không thực hiện): Trục Z tự động nâng hạ theo tiêu cự động (Auto-focusing Z-axis); hệ thống hút khói công nghiệp đa tầng.

Thiết kế hệ thống

Hệ thống tuân thủ cấu trúc điều khiển phân tầng: Tầng điều khiển giám sát (Host PC chạy Mach3) $\rightarrow$ Tầng biến đổi tín hiệu (Parallel Interface & Breakout Board) $\rightarrow$ Tầng công suất (Step Driver THB7128 & Laser Driver) $\rightarrow$ Tầng chấp hành (Động cơ bước Hybrid & Đầu phát Diode Laser).

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  SƠ ĐỒ KIẾN TRÚC ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG                    |
+-------------------------------------------------------------------------+
|  [ Máy Tính Điều Khiển (Mach3 CNC G-code Interpreter / Windows OS) ]   |
|                                    |                                    |
|                       (Cáp Song Song LPT DB25)                          |
|                                    v                                    |
|       [ Breakout Board Cách Ly Quang (Optocoupler Isolation) ]          |
|                 |                                  |                    |
|        (PUL/DIR Signals)                   (Laser ON/OFF - Pin 17)      |
|                 v                                  v                    |
|    +--------------------------+          +--------------------+         |
|    | Driver THB7128 / TB6560  |          | Mạch Công Suất TTL |         |
|    +--------------------------+          +--------------------+         |
|         |                |                         |                    |
|         v                v                         v                    |
|   [Step Motor Y]   [Step Motor X]          [Laser Diode 2W]             |
|   (Vít-me bi SFU)  (Đai răng GT2)         (Tiêu cự hội tụ)              |
+-------------------------------------------------------------------------+

Công nghệ và phần cứng tích hợp

  • Phần mềm điều khiển: Mach3 CNC Controller (phiên bản R3.043.066), SolidWorks 2016 (thiết kế cơ khí và mô phỏng CAE).
  • Bộ điều khiển trung gian: Breakout Board Mach3 DB25 đệm tín hiệu IC 74HC245 và cách ly quang PC817.
  • Khối nguồn: Nguồn xung chuyển mạch (Switching Power Supply) AC-DC 220V sang 24V - 8A (Công suất $192\text{W}$).
  • Cấu hình sơ đồ chân cổng máy in (LPT DB25):
Chân DB25 Tín hiệu trong Mach3 Hướng tín hiệu Chức năng chi tiết
Pin 1 Enable Axis Output Kích hoạt trạng thái cấp dòng cho Driver
Pin 2 Step X (Xung trục X) Output Phát chuỗi xung bước điều khiển góc quay trục X
Pin 3 Dir X (Chiều trục X) Output Mức logic $0/1$ xác định chiều quay trục X
Pin 4 Step Y (Xung trục Y) Output Phát chuỗi xung bước điều khiển trục Y
Pin 5 Dir Y (Chiều trục Y) Output Xác định chiều chuyển động tịnh tiến trục Y
Pin 10 E-Stop (Dừng khẩn) Input Tín hiệu ngắt an toàn từ nút bấm vật lý
Pin 17 Spindle / Laser TTL Output Đóng/ngắt chùm tia laser theo lệnh M03/M05

Phương pháp nghiên cứu và quy trình thực hiện

Dự án áp dụng mô hình phát triển kỹ thuật chữ V (V-Model Engineering):

  1. Giai đoạn 1 (Tuần 1 - 3): Khảo sát lực cản ma sát, tính toán tải trọng động học trục X-Y; tính chọn bước vít-me bi và modul bánh đai răng.
  2. Giai đoạn 2 (Tuần 4 - 7): Thiết kế 3D trên SolidWorks; tính toán bền dầm ngang; phân tích ứng suất tĩnh phần tử hữu hạn (FEA).
  3. Giai đoạn 3 (Tuần 8 - 11): Gia công phay, tiện chi tiết đồ gá gối đỡ trục bằng thép CT3; lắp ghép khung nhôm định hình; đấu nối tủ điện điều khiển.
  4. Giai đoạn 4 (Tuần 12 - 14): Cấu hình xung trên Mach3; hiệu chuẩn Steps per Unit; triệt tiêu hiện tượng cộng hưởng bước.
  5. Giai đoạn 5 (Tuần 15 - 16): Khắc thử nghiệm mẫu thực tế, đo kiểm sai số kích thước và đánh giá độ lặp lại.

Implementation và kết quả

Quy trình phát triển và thuật toán điều khiển

Nhóm nghiên cứu đã phát triển thuật toán phân bổ xung và nội suy đường tròn/đoạn thẳng dựa trên mã G-code chuẩn ISO 6983. Để khắc phục hiện tượng cộng hưởng tần số đặc thù của động cơ bước trong dải tốc độ thấp ($50 - 200\text{ xung/giây}$), hệ thống thiết lập chế độ vi bước (Microstepping) $1/16$ trên chip THB7128.

Tính toán thông số cài đặt xung trên trục (Steps per Unit)

  1. Đối với trục Y (Truyền động vít-me bi bước $p = 5\text{ mm}$):

    • Động cơ bước góc $\theta = 1.8^\circ \Rightarrow 200\text{ bước/vòng}$.
    • Chế độ vi bước: $1/16 \Rightarrow 200 \times 16 = 3200\text{ xung/vòng}$. $$\text{Steps per Unit (Y)} = \frac{\text{Xung/vòng}}{\text{Bước vít-me}} = \frac{3200}{5} = 640\text{ xung/mm}$$

  2. Đối với trục X (Truyền động đai răng GT2 bước đai $p = 2\text{ mm}$, puly $Z = 20\text{ răng}$):

    • Bước tiến trên 1 vòng quay puly: $L = 20 \times 2 = 40\text{ mm/vòng}$. $$\text{Steps per Unit (X)} = \frac{3200}{40} = 80\text{ xung/mm}$$
(Chuong trinh khac Laser kiem tra bien dang hinh hoc)
G21          ; Thiet lap don vi do millimeters
G90          ; Che do toa do tuyet doi
G00 X0.0 Y0.0 Z0.0 F2000 ; Di chuyen ve goc W voi van toc chay dao nhanh
M03 S255     ; Bat tia Laser voi cong suat toi da (Digital High)
G01 X50.0 Y0.0 F600      ; Khac canh 1 tam giac toc do 600 mm/phut
G01 X25.0 Y43.3          ; Khac canh 2
G01 X0.0 Y0.0            ; Khac canh 3 khep kin bien dang
M05          ; Tat tia Laser
G00 X100.0 Y100.0        ; Lui dau khac ve vi tri an toan
M30          ; Ket thuc chuong trinh

Kiểm nghiệm và thử nghiệm thực tế

Hệ thống đã trải qua 50 chu kỳ kiểm tra liên tục trên các mẫu vật liệu tiêu chuẩn.

Kịch bản kiểm nghiệm Vật liệu thử nghiệm Tốc độ cắt/khắc ($F$) Công suất Laser Kết quả biên dạng Dung sai đo được
Khắc Vector chữ nét đơn Giấy A4 định lượng $80\text{gsm}$ $1200\text{ mm/phút}$ $35%$ ($0.7\text{W}$) Sắc nét, không cháy lem mép $\pm 0.02\text{ mm}$
Khắc Raster ảnh Bitmap Gỗ thông ép (MDF $3\text{ mm}$) $800\text{ mm/phút}$ $70%$ ($1.4\text{W}$) Độ tương phản cao, mịn $\pm 0.05\text{ mm}$
Cắt đứt biên dạng kín Vải nỉ tổng hợp $400\text{ mm/phút}$ $100%$ ($2.0\text{W}$) Vết cắt gọn, mép tự hàn $\pm 0.04\text{ mm}$
Khắc logo phức tạp Mica đen bóng ($2\text{ mm}$) $600\text{ mm/phút}$ $85%$ ($1.7\text{W}$) Chi tiết tinh xảo, đồng đều $\pm 0.03\text{ mm}$ 
+-------------------------------------------------------------------------+
|                  BIỂU ĐỒ ĐÁNH GIÁ CHỈ SỐ KỸ THUẬT                      |
+-------------------------------------------------------------------------+
| Chỉ tiêu thiết kế: [||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||] 100%       |
| Vùng làm việc (500x500mm):  [||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||] 100% |
| Tốc độ khắc (1200mm/min):   [||||||||||||||||||||||||||||||||||||] 92%   |
| Độ chính xác kích thước:     [||||||||||||||||||||||||||||||||||||||] 96% |
| Độ ổn định nhiệt nguồn xung:[||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||] 98% |
+-------------------------------------------------------------------------+

Kết quả đạt được

  • Chỉ tiêu kỹ thuật hoàn thành: Hoàn thành $100%$ các tính năng thiết kế cơ khí và mạch điều khiển.
  • Độ ổn định hệ thống: Động cơ bước vận hành liên tục trong 4 giờ không ghi nhận hiện tượng quá nhiệt nhờ dòng đỉnh driver được giới hạn ở $2.5\text{A}$ và quạt tản nhiệt $24\text{V}$ độc lập.
  • Chất lượng bề mặt: Vết khắc laser đồng nhất, độ rộng chùm tia hội tụ tại tiêu cự $F = 50\text{ mm}$ đạt đường kính điểm sáng $d \approx 0.12\text{ mm}$.

Đổi mới và đóng góp

  1. Cấu trúc động học lai tối ưu hóa quán tính: Thay vì dùng toàn bộ vít-me bi (khiến hệ thống nặng nề, giảm gia tốc) hoặc dùng toàn bộ đai răng (dễ sinh rung lắc khi hành trình dài), giải pháp sử dụng trục Y vít-me bi mang dầm ngang và trục X đai răng đã giảm trọng lượng cụm đầu khắc di động đi $42%$, giúp máy tăng tốc tức thời đạt $1500\text{ mm/s}^2$ mà không trượt bước.
  2. Kỹ thuật triệt tiêu dao động cộng hưởng cơ điện: Bằng cách áp dụng thuật toán vi bước kết hợp tính toán tải quán tính ngoài nằm trong khoảng $30% - 70%$ mô-men xoắn giữ của động cơ bước, hệ thống đã triệt tiêu hoàn toàn vùng rung giật ở dải tần $100 - 200\text{ Hz}$.
  3. Giải pháp tự động hóa giá thành thấp: Thay thế các bộ điều khiển công nghiệp đắt tiền bằng kiến trúc phần mềm Mach3 kết hợp cổng máy in LPT nguyên bản, giúp giảm $85%$ chi phí chế tạo so với các máy thương mại cùng kích thước bàn làm việc.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Trường hợp sử dụng thực tế

  • Ngành quảng cáo & Quà tặng: Khắc logo, hình ảnh chân dung lên móc khóa gỗ, khắc nhãn mác mica, khắc ví da handmade.
  • Ngành may mặc: Cắt hoa văn chi tiết trên vải nỉ, da nhân tạo mà không làm tưa chỉ mép vải nhờ nhiệt hóa chùm laser.
  • Giáo dục đào tạo: Làm mô hình trực quan phục vụ giảng dạy môn học Máy CNC, Điều khiển số, và Thực tập Cơ điện tử tại các trường đại học, cao đẳng.
+-------------------------------------------------------------------------+
|                  HƯỚNG DẪN TRIỂN KHAI & BẢO TRÌ HỆ THỐNG                |
+-------------------------------------------------------------------------+
| 1. Kiểm tra an toàn: Đeo kính bảo hộ chặn bước sóng 445nm trước khi bật|
| 2. Nguồn điện: Cắm nguồn 220VAC qua ổn áp hoặc CB chống giật 10A        |
| 3. Giao tiếp: Kết nối cáp LPT DB25 trực tiếp vào bo mạch chủ máy tính  |
| 4. Bôi trơn: Tra mỡ gốc Lithium vào rãnh bi vít-me và ray trượt mỗi 50h|
| 5. Cân chỉnh: Dùng đồng hồ so kiểm tra độ song song 2 thanh ray trục Y |
+-------------------------------------------------------------------------+

Hiệu quả kinh tế và thời gian hoàn vốn

  • Chi phí đầu tư vật tư toàn bộ mô hình: $\approx 7.500.000\text{ VNĐ}$.
  • Chi phí gia công khắc dịch vụ trung bình: $15.000\text{ VNĐ/sản phẩm}$ (Thời gian khắc: 3 phút/sản phẩm).
  • Năng suất ước tính: 80 sản phẩm/ngày $\rightarrow$ Doanh thu: $1.200.000\text{ VNĐ/ngày}$.
  • Thời gian thu hồi vốn đầu tư (ROI): Dưới 15 - 20 ngày làm việc thực tế.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Kết cấu khung hàn thép CT3 gia công thủ công nên tính thẩm mỹ công nghiệp chưa cao; trọng lượng tổng thể còn nặng ($\approx 28\text{ kg}$).
  • Hệ điều khiển vòng hở (Open-loop) không có phản hồi encoder, do đó nếu có ngoại lực cản trở bất thường máy sẽ không tự bù sai lệch vị trí.
  • Giao tiếp cổng song song LPT hạn chế khả năng tương thích với các dòng máy tính xách tay hiện đại không tích hợp cổng DB25.

Hướng nâng cấp đề xuất

  • Nâng cấp phần cứng điều khiển: Chuyển đổi sang giao tiếp USB hoặc Ethernet sử dụng vi điều khiển 32-bit (như STM32 chạy mã nguồn GRBL) để độc lập hoàn toàn với máy tính PC cổ điển.
  • Nâng cấp hệ động lực: Thay thế động cơ bước thường bằng động cơ bước vòng kín (Closed-loop Stepper Motor) có tích hợp Encoder quang $1000\text{ xung/vòng}$.
  • Đa dạng hóa công nghệ cắt: Tích hợp nguồn cắt Plasma hoặc Spindle phay $300\text{W}$ để mở rộng khả năng gia công kim loại tấm và mạch in PCB.

Đối tượng hưởng lợi

Đối tượng tiếp cận Giá trị kỹ thuật và lợi ích thực tiễn mang lại
Sinh viên ngành Cơ chế tạo máy Tài liệu tham khảo toàn diện về tính toán cơ cấu vít-me bi, ray trượt, chọn động cơ bước và thiết kế tủ điện điều khiển máy CNC.
Kỹ sư / Maker cộng đồng DIY Bản thiết kế hoàn chỉnh, mã nguồn G-code mẫu và sơ đồ nối dây Driver THB7128 với cổng LPT DB25 phục vụ tự chế tạo máy.
Hộ kinh doanh cá thể / Xưởng nhỏ Giải pháp công nghệ sản xuất chi phí thấp, tối ưu hóa lợi nhuận, nhanh chóng thu hồi vốn đầu tư ban đầu.
Nhà nghiên cứu / Giảng viên Mô hình thực nghiệm mở để nghiên cứu các thuật toán điều khiển thích nghi, tối ưu hóa năng lượng chùm tia laser.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu cấu hình máy tính để kết nối và vận hành máy qua cổng LPT là gì?

Máy tính điều khiển cần chạy hệ điều hành Windows XP hoặc Windows 7 32-bit có tích hợp cổng kết nối song song DB25 trên bo mạch chủ (PCI LPT Card). Tần số nhân phát xung của Mach3 cần thiết lập ở mức $25.000\text{ Hz}$ hoặc $35.000\text{ Hz}$ để đảm bảo chuỗi xung cấp cho Driver liên tục, không bị trễ khung thời gian thực.

2. Làm thế nào để xử lý hiện tượng mất bước khi máy đang vận hành ở tốc độ cao?

Hiện tượng mất bước (Lost steps) thường do 3 nguyên nhân:

  • Tần số xung rơi vào dải cộng hưởng ($100 - 200\text{ Hz}$): Khắc phục bằng cách bật vi bước (Microstepping) lên $1/16$ hoặc tăng gia tốc (Acceleration) trong phần mềm Mach3.
  • Dòng điện cài đặt cho Driver quá thấp: Cần gạt lại switch cấu hình dòng điện trên driver THB7128 lên mức $2.5\text{A} - 3.0\text{A}$.
  • Kẹt cơ khí do độ lệch song song giữa hai ray trượt: Sử dụng đồng hồ so (Dial Indicator) căn chỉnh lại khe hở ray trượt dưới $0.03\text{ mm}$.

3. Máy có thể nâng cấp lên đầu khắc laser công suất lớn hơn (10W - 40W) không?

Hoàn toàn có thể. Kết cấu cơ khí trục X-Y của máy được tính toán độ bền dầm chịu tải trọng tới $5\text{ kg}$. Khi nâng cấp lên module Diode Laser $10\text{W} - 40\text{W}$, người dùng chỉ cần thay đổi nguồn cấp phụ $12\text{V}/24\text{V}$ có dòng điện lớn hơn (từ 10A trở lên) và giữ nguyên toàn bộ mạch điều khiển tín hiệu logic PWM/TTL từ chân Pin 17 của cổng LPT.

4. Quy trình căn chỉnh tiêu cự chùm tia Laser để đạt độ nét khắc cao nhất như thế nào?

Để đạt mật độ năng lượng hội tụ cao nhất tại điểm khắc:

  1. Đặt tấm vật liệu phẳng lên bàn máy.
  2. Bật tia laser ở mức công suất yếu nhất ($1% - 3%$ bằng chế độ Test Laser để không làm cháy vật liệu).
  3. Vặn vòng xoay thấu kính hội tụ trên đầu khắc sao cho vệt sáng trên bề mặt vật liệu thu lại thành một điểm sáng nhỏ nhất có thể quan sát được (kích thước điểm $\approx 0.1\text{ mm}$).
  4. Cố định vòng tiêu cự và tiến hành nạp file G-code gia công.

5. Chi phí bảo dưỡng và tuổi thọ trung bình của hệ thống là bao nhiêu?

Hệ thống sử dụng các linh kiện cơ khí tiêu chuẩn công nghiệp (vít-me bi SFU, thanh trượt dẫn hướng kim loại tôi cứng) có tuổi thọ danh định trên $10.000\text{ giờ}$ làm việc. Module Diode Laser bán dẫn có tuổi thọ phát xạ liên tục khoảng $5.000 - 8.000\text{ giờ}$. Chi phí bảo dưỡng định kỳ chỉ bao gồm việc tra dầu mỡ bôi trơn chuyên dụng (khoảng $50.000\text{ VNĐ/tháng}$) và vệ sinh bụi bám trên thấu kính quang học bằng cồn Isopropyl Alcohol.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế, chế tạo mô hình máy khắc Laser điều khiển số" đã giải quyết triệt để bài toán tích hợp liên ngành giữa Cơ khí chính xác, Kỹ thuật điện tử và Công nghệ điều khiển số. Việc nghiên cứu kết hợp giữa trục Y vít-me bi độ cứng vững cao và trục X đai răng linh hoạt đã tạo ra một hệ thống máy CNC laser 2 trục nhỏ gọn, hoạt động bền bỉ với độ chính xác cao trên diện tích gia công $500 \times 500\text{ mm}$. Với chi phí chế tạo dưới 8 triệu đồng, mô hình mang tính ứng dụng thực tiễn to lớn trong sản xuất gia công mỹ nghệ quy mô vừa và nhỏ, đồng thời đóng vai trò là học cụ trực quan xuất sắc cho công tác đào tạo kỹ thuật chế tạo máy.