Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trụcThiết kế và chế tạo cơ khí cho máy CNC 3 trục
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án kết toàn nỗ lực thân em suốt thời gian theo học trường, toàn lực em bắt tay vào q trình nghiên cứu Để thành cơng ngày hôm chúng em không quên giúp đỡ giảng dạy nhiệt tình thầy Khoa Cơng nghệ Tự Động Hóa – Trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông Các thầy cô đội ngũ trước am hiểu lĩnh vực khoa học kỹ thuật tận tình giảng dạy giúp chúng em hoàn thành nhiều đề tài, đồ án có ứng dụng nhiều thực tế Và điều không kể đến thành cơng em ngày hơm nhiệt huyết tận tình hướng dẫn thầy giáo Dương Chính Cương, thầy giáo Nguyễn Cơng Khoa, thầy em qua ngày khó khăn trình nghiên cứu dẫn thầy niềm động lực lớn em Và cuối em xin ghi ơn công lao cha mẹ sinh cho em ăn học đến ngày hơm để có hội tiếp cận với lĩnh vực khoa học Sự quan tâm, động viên thường xuyên từ phía gia đình động lực giúp em vượt qua áp lực tâm lý để em tâm hoàn thành tốt đề tài Em xin cảm ơn đến người bạn thân tập thể lớp ĐKTĐ K9A không ngại chia sẻ kinh nghiệm làm đề tài hỗ trợ công việc để giúp em hoàn thành đồ án LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nghiên cứu thân, xuất phát từ u cầu phát sinh cơng việc để hình thành hướng nghiên cứu Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ nguyên tắc kết trình bày đồ án thu thập trình nghiên cứu trung thực Thái Nguyên, tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Vĩnh MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH A MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề Trong sản suất công nghiệp đại, đòi hỏi khả tự động với phương thức linh hoạt cao dây truyền sản xuất, máy cơng cụ điều khiển số CNC đóng vai trò quan trọng Sử dụng máy CNC cho phép giảm khối lượng gia cơng chi tiết, nâng cao độ xác gia công hiệu kinh tế, đồng thời rút ngắn chu kỳ sản xuất nên ngày giới nhiều nước áp dụng rộng rãi máy cơng cụ số vào lĩnh vực khí chế tạo Bên cạnh đó, phát triển cơng nghệ thông tin gặt hái nhiều thành tựu to lớn, máy tính số ngày sản xuất nhiều với tính tốc độ xử lý liệu cao, sử dụng dễ dàng, kết cấu nhỏ gọn, giá thành thấp Xuất phát từ thực tế với kiến thức chúng em dược học tập ngồi ghế nhà trường, nhóm chúng em định thiết kế, chế tạo máy CNC trục công suất nhỏ Sản phẩm không lớn hội để em áp dụng lý thuyết vào thực tế, giá thành không cao phù hợp với khả sinh viên Máy CNC thiết kế nhỏ gọn, độ xác tin cậy cao trình gia cơng chi tiết máy, nhằm giảm tải sức lao động người, gia công vật liệu như: gỗ, mica Để chế tạo máy CNC nhóm nghiên cứu chia thành lĩnh vực nhỏ để tiện cho việc nghiên cứu như: Thiết kế chế tạo khí cho máy CNC, trang bị điện cho máy CNC, quy trình sinh mã G-code cho máy CNC, điều khiển giám sát hoạt động máy CNC Trong lĩnh vực em đảm nhận phần thiết kế khí cho máy CNC, em định thực đề tài “Thiết kế chế tạo khí cho máy CNC trục” Trong trình thực đề tài lượng kiến thức hạn chế nên em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy đóng góp ý kiến để đề tài em ứng dụng thực tế hiệu II Mục đích nghiên cứu Đi vào nghiên cứu vấn đề cốt lõi, chuyên sâu thiết kế chế tạo khí cho máy CNC: - Tìm hiểu phương án xây dựng mơ hình máy CNC - Thiết kế kết cấu khí mơ hình máy CNC - Chế tạo kết cấu khí mơ hình máy CNC - Hồn thiện máy CNC III Kết dự kiến đạt - Thiết kế chế tạo kết cấu khí máy CNC trục - Máy CNC trục tạo sản phẩm: khắc chữ, khắc hoa văn vật liệu gỗ, mica, nhôm… IV Bố cục đồ án Đồ án thực hoàn thiện gồm nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan máy CNC trục Trình bày kiến thức tổng quan máy CNC bao gồm cấu tạo, thiết bị sử dụng để làm máy CNC trục thực tế Kèm theo quy trình để tạo sản phẩm từ máy CNC Chương 2: Phương án xây dựng khí cho máy CNC trục Phân tích lựa chọn giải pháp thiết kế máy phù hợp để lắp ghép thành khung máy, lựa chọn hệ thống dẫn động, vẽ kỹ thuật thể chi tiết máy dạng 3D, tính tốn thơng số xác, nhằm tạo phương án thiết kế máy CNC trục tốt Chương 3: Chế tạo kết cấu khí máy CNC trục Quy trình lắp ráp chế tạo khí cho máy CNC, đảm bảo vận hành gia cơng xác máy CNC B NỘI DUNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY CNC TRỤC 1.1 Lịch sử phát triển CNC Máy CNC (computer numerical controlled) công cụ gia cơng kim loại tinh tế tạo chi tiết phức tạp theo yêu cầu công nghệ đại Phát triển nhanh chóng với tiến máy tính Vào năm 1800 máy tiện gia công kim loại thực tế Henry Maudslay phát minh Công cụ cắt nhân viên vận hành vận dụng qua việc sử dụng quay tay hay vơ lăng Độ xác kích cỡ nhân viên vận hành điều khiển cách quan sát đĩa chia độ vô lăng di chuyển công cụ cắt theo số lượng hợp lý Năm 1818 máy phay vận hành theo cách thức tương tự vậy, ngoại trừ công cụ cắt đặt trục quay Phơi lắp bệ máy hay bàn làm việc di chuyển theo công cụ cắt, qua việc sử dụng vô lăng để gia công đường mức phôi Thiết kế máy CNC đại bắt nguồn từ tác phẩm John T Parsons cuối năm 1940 đầu năm 1950 Năm 1947, Thomas J Watson, chủ tịch huyền thoại IBM, nhờ IBM làm việc với tập đoàn Parsons để tạo máy điều khiển thẻ đục lỗ Đến năm 1960, giá thành tính phức tạp máy tự động giảm đến mức độ định để ứng dụng ngành cơng nghiệp khác Rồi thập niên 70, 80, với phát triên cùa công nghệ vi xử lí Lần dầu tiên đưa vào thiết bị điều khiên số có hỗ trợ máy tính, tạo bước nhảy khổng lồ lĩnh vực điều khiển số Từ máy điều khiển số NC trở thành máy điều khiển số CNC (Computeizcd Numcrical Control), tức máy cơng cụ điều khiến số có trợ giúp máy tính Mặc khác, với mô đun điện tử dùng để lưu trữ liệu tạo xung, vi xử lí hình thành trung tâm đóng ngắt tính tốn tất điều khiến số CNC đại Tốc độ chuyển nhanh phần tử đủ để đưa nhiều chức nhiệm vụ tính tốn khác mà không làm ảnh hướng đến nhịp độ làm việc cua máy công cụ ghép nối với chúng Rồi từ thập niên 80 trở đi, với phát triển công nghệ truyền số liệu, mạng cục liên thông tạo điều kiện cho nhà chế tạo thực việc nối kết máy CNC riêng lẻ (CNC Machinc Tools) lại với tạo thành trung tâm gia công DNC (Directe Numerical Control) nhằm khai thác cách có hiệu như: cách bố trí, xếp cơng việc máy, tổ chức sản xuất, Và dựa công nghiệp này, chuỗi loại thiết bị, phần mềm hệ thống phát triển không ngừng bời viện nghiên cứu công nghệ khác giới Nhằm thoả mãn nhu cầu thiết kế chế tạo đặc biệt Đó phần mềm thiết kế gia cơng tạo hình theo cơng nghệ CAD/CAM (Computer Aided Desgin/ Computer Aided Manufacturing) theo hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manuíacturing System) cao việc chế tạo gia công chi tiết thực tồn qua máy tính, người ta gọi tổ hợp CIM (Computer Intergraded Manufacturing) Cho đến năm 2003 này, lịch sử phát triển máy công cụ điều khiển số 51 năm tuổi Nó phát triển ứng dụng rộng rãi nhiều nước giới Từ ứng dụng gia công đơn giản việc di chuyển từ điểm đến điểm máy khoan đến máy công cụ điều khiển trục máy tiện, điều khiển trục máy phay, nhiệm vụ tự động gia công nhiều trục độ phức tạp cao như: khuôn rèn dập, khuôn đúc áp lực, cánh tuabin chi tiết phức tạp máy bay, tàu thuỷ, Ngày máy CNC dùng vào việc kiểm tra giám sát, điện báo điện tín nhiều lĩnh vực khác đem lại chất lượng hiệu kinh tế đáng kể Trong tương lai, với lợi ghép nối hệ thống CNC riêng lẻ với để tạo thành mạng phát huy chiến lược gia công tồn cầu Trong đó, dòng thơng tin thu phát, chuyển giao hệ thống vệ tinh, đảm nhiệm mối liên kết nhu cầu thị trường_ đơn đặt hàng_ nhà thiết kế_ nhà chế tạo_ nhà cung cấp_ nhà tiêu thụ mạng liên thơng tồn cầu WAR (World Area Netword) Hình 1 Tiền thân máy NC Hình Máy CNC Hình Những máy CNC với công nghệ đại giới với trục 1.2 Thực trạng ứng dụng máy CNC Việt Nam Bắt đầu từ năm 1991, thông qua số dự án chuyển giao công nghệ, hợp tác với nước như: dự án “Chuyển giao công nghệ thiết kế, phát triển chế tạo khn mẫu” Lúc cơng nghệ CNC như: máy phay CNC, máy tiện CNC, đo lường CNC,… lần giới thiệu thu hút quan tâm nhiều nhà chuyên môn doanh nghiệp nước liên doanh nước Hiện nay, nhiều nhà máy khí nước có dự án đầu tư dây chuyền sản xuất với phần lớn thiết bị dây chuyền náy CNC Mặc dù, công nghệ CNC du nhập vào Việt Nam thời gian ngắn nói cơng nghệ có chỗ đứng Việt Nam tin năm tới công nghệ dùng nhiều xí nghiệp, phân xưởng, nhà máy nước ta Vì đem lại hiệu kinh tế cao Đặc biệt điều kiện sản xuất nước ta Do vậy, việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ CNC nhu cầu cần thiết sở sản xuất nói chung nghành chế tạo máy nói riêng Ở Việt Nam trước năm 1990 nhắc đến công nghệ NC, CNC xa lạ người biết đến 1.3 Ứng dụng máy CNC Máy CNC dùng để chế tạo máy móc, thiết bị dây chuyền sản xuất phục vụ toàn ngành kinh tế khác như: cơng nghiệp nặng (đóng tàu, khai thác mỏ, điện, dầu khí, thiết bị vận chuyển tơ, tàu hoả,…), cơng nghiệp nhẹ (dệt may, đóng giày, thực phẩm,…), cơng nghiệp quốc phòng (dây chuyền sản xuất vũ khí, thuốc nổ,…), công nghệ thông tin (dây chuyền sản xuất vi mạch điện tử, lắp ráp máy tính thiết bị viễn thông,…), thiết bị dùng cho giáo dục đào tạo, thiết bị y học,… Máy CNC dùng để tạo sản phẩm thông dụng sản phẩm công nghệ cao sử dụng sống công nghiệp: khuôn mẫu dùng để tạo chi tiết nhựa dùng sống hàng ngày, chi tiết để cấy chế tạo ống nano, chi tiết vật liệu sinh học để thay xương y học, đồ gá dùng sản xuất chíp điện tử,… 1.4 Giới thiệu máy CNC trục 1.4.1 Giới thiệu Đời sống ngày phát triển đòi hỏi cao chất lượng sản phẩm, tốc độ sản xuất, độ xác… Do đó, vấn đề tự động hóa đặt để đáp ứng nhu cầu Một số sản phẩm tự động hóa máy CNC Sự đời máy CNC trục đáp ứng cho nhu cầu sản xuất tự động đạt độ xác cao hình dáng, kích thước sản phẩm Máy CNC trục chế tạo, điều khiển nhằm góp phần tự động hóa q trình sản xuất Khi hoạt động, tồn quy trình cơng nghệ, thơng số dây chuyền sản xuất đòi hỏi phải cần độ xác cao vị trí, kích thước đáp ứng thời gian Để đáp ứng yêu cầu cấu khung máy hệ thống dẫn động phải liên kết xác, đảm bảo Sử dụng động AC servo kết hợp với điều khiển Mach lựa chọn phù hợp Kết hợp với khả tính toán nội suy G-code xử lý mạnh máy tính giúp máy CNC hoạt động xác với độ tin cậy cao 1.4.2 Cấu tạo máy CNC trục Gồm phần là: Phần khí: Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục mít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục băng dẫn hướng Ở Việt Nam chưa thể chế tạo phận quan trọng máy là: cụm trục băng dẫn hướng mà chế tạo cấu đơn giản là: thân máy, bàn máy, bàn xoay 10 Coi trượt mẫu ta lắp trục vít me phải khoảng cách với trượt Bước 1: Bôi mỡ vào ổ lăn để giảm ma sát, đặt ổ lăn vào đầu vít me cho khớp với ổ lăn mà ta xoay ổ lăn không bị mắc kẹt Bước 2: Gắn gối đỡ vào đầu vít me để đảm bảo ổ lăn nằm gối đỡ Bước 3: Sau hoàn thành việc lắp ổ bi gối đỡ vào vít me, ta tiến hành gắn chặt gối đỡ vào hai đầu bàn máy Đầu tiên ta gắn chặt gối đỡ đầu cố định, đầu vặn lỏng ốc để chỉnh Sử dụng thước kẹp để đo khoảng cách từ gối đỡ sang bên trượt Bước 4: Đặt thước kẹp lên cụm chỉnh Khi đảm bảo thước chuẩn Ta dùng lục lăng vặn chặt ốc gối đỡ lại, vặn từ từ để vít me ko bị bó chặt Bước 5: Dùng đai ốc di chuyển vít me, thấy chuyển động êm, mượt mà, khơng bị bó trục vít me Hình Kết cấu mặt bàn máy 57 3.3.3 Quy trình lắp bàn trục X - Mục đích: Lắp bàn trục Y cho mặt trượt di chuyển đồng phẳng với Mặt đai ốc vít me di chuyển vít me song song mặt trượt Việc lắp bàn trục X nhằm mục đích tạo đồng phẳng đai ốc trượt q trình di chuyển, bàn gia cơng máy nên đòi hỏi cấu chuyển động phải xác, chắn, chống rung động - Cách lắp: Sau hoàn thành xong việc lắp trượt, vít me vào bàn máy trục X, tiến hành lắp ghép bàn máy trục X với bàn thép trục Y Bước 1: Lật lại bàn máy cho phần đáy bàn xuống dưới, rùi nâng bàn máy lên bàn đỡ trục Y Dưới bàn máy hai bên có trượt, bên trượt gắn trượt với khoảng cách nhau, trượt vít me – đai ốc, đai ốc kéo Ta hạ bàn máy lên điều chỉnh cho lỗ khoan bàn đỡ trục Y khớp với lỗ bắt ốc trượt để tránh lệch lỗ vít, gây khó khăn việc vặn ốc gắn chặt bàn Y Bước 2: Ta gắn mặt bích làm thép nguyên khối dày mm vào đai ốc để giữ đai ốc tạo liên kết bắt ốc vít đai ốc bàn đỡ trục Y Di chuyển đai ốc vít me cho mặt phẳng đai ốc chạm vừa khít với mặt bàn đỡ trục Y, lỗ thép khớp với lỗ vít để tránh lệch lỗ vít Bước 3: Tiến hành lắp ốc lục lăng vào bàn thép từ lên gắn hai bên trượt đai ốc giữa, vặn gần chặt ốc lục giác hai bên trượt, vặn chặt ốc gắn đai ốc bàn đỡ trục Y để đảm bảo cho mặt đai ốc tỳ vào mặt bàn đỡ Ta bắt đầu vặn chặt ốc lục giác hai bên trượt Bước 4: Đặt tay lên bàn máy di chuyển đảm bảo thước chuẩn, trượt, đai ốc đảm bảo đồng phẳng Cho bàn máy di chuyển dọc theo ray trượt trục X, trục Y kiểm tra xem có bị kẹt, có bị bó vào vít me khơng Nếu bàn máy di chuyển mà khơng đảm bảo yêu cầu ta nới lỏng ốc vị trí đai ốc hai bên trượt để kiểm tra 58 Hình Bàn máy lắp xong 3.4 Thiết kế trục Z Cấu tạo máy theo trục Z Cụm trục Z bao gồm động trục gá vào phần khung trượt cấu truyền động trượt, vít me Để giữ động không bị rung gia công yêu cầu trục Z phải thiết kế chắn, xác Mọi chuyển động theo trục X, trũ Y theo phương ngang, có trục Z chuyển động theo phương thẳng đứng nên vấn đề chống trơn trượt trượt cần ý tới 3.4.1 Quy trình lắp trượt trục Z - Mục đích: Lắp ray cho mặt trượt di chuyển đồng phẳng với Các mặt bên trượt di chuyển mặt phẳng (đường thẳng) song song với 59 Chuẩn bị: trượt có chiều dài 250 mm, trượt, ốc lục giác… - Cách lắp: Coi ray trái ray ta lắp ray phải theo ray bên trái Bước 1: Đặt ray trái vào vị trí lắp ghép mặt gá trục Z Lắp lỏng 2, ốc lục giác vào trượt Bước 2: Bắt ốc lục giác vào trượt Dùng lục lăng lực chỉnh cho phù hợp Tuần tự vặn từ ốc 1, theo số lẻ sau vặn 2, Bước 3: Sau vặn chặt ốc lục giác để đảm bảo cho ray tỳ vào mặt gá trục Z Ta bắt đầu vặn chặt ốc lục giác Bước 4: Đặt thước kẹp lên cụm chỉnh Khi đảm bảo thước chuẩn Cho trượt di chuyển dọc theo ray trượt kiểm tra xem có bị chênh lệch nhiều khơng, thường máy yêu cầu độ thẳng ray trượt 0,01/1000mm Nếu vị trí mà khơng đảm bảo yêu cầu ta lới lỏng ốc lục giác vị trí Bước 5: Bắt ray trượt phải Tuần tự B2, B3 Sau dùng thước vị trí bắt ray trượt trái Ta đo chỉnh bước B4 đảm bảo độ thẳng 0,01/1000mm 3.4.2 Quy trình lắp vít me, gối đỡ trục Z - Mục đích: Lắp vít me cho mặt đai ốc di chuyển đồng phẳng với trượt hai bên trượt Trục vít me trượt song song với trượt dẫn hướng, nhằm giảm ma sát, chống dơ dọc trục chuyển động Chuẩn bị: Thanh vít me dài 280 mm, gối đỡ, ổ lăn, ốc lục giác… - Cách lắp: 60 Coi trượt mẫu ta lắp trục vít me phải khoảng cách với trượt Bước 1: Bôi mỡ vào ổ lăn để giảm ma sát, đặt ổ lăn vào đầu vít me cho khớp với ổ lăn mà ta xoay ổ lăn không bị mắc kẹt Bước 2: Gắn gối đỡ vào đầu vít me để đảm bảo ổ lăn nằm gối đỡ Bước 3: Sau hoàn thành việc lắp ổ bi gối đỡ vào vít me, ta tiến hành gắn chặt gối đỡ vào khung trục Z Đầu tiên ta gắn chặt gối đỡ đầu cố định, đầu vặn lỏng ốc để chỉnh Sử dụng thước kẹp để đo khoảng cách từ gối đỡ sang bên trượt Bước 4: Đặt thước kẹp lên cụm chỉnh Khi đảm bảo thước chuẩn Ta dùng lục lăng vặn chặt ốc gối đỡ lại, vặn từ từ để vít me ko bị bó chặt Bước 5: Dùng đai ốc di chuyển vít me, thấy chuyển động êm, mượt mà, khơng bị bó trục vít me 61 Hình Thanh trượt, vít me – đai ốc trục Z 3.4.3 Quy trình lắp bàn trục Z - Mục đích: Lắp bàn trục Z cho mặt trượt di chuyển đồng phẳng với Mặt đai ốc vít me di chuyển vít me song song mặt trượt Việc lắp bàn trục Y nhằm mục đích tạo đồng phẳng đai ốc trượt trình di chuyển, làm bệ đỡ để gá động - Cách lắp: Chuẩn bị thép đặc ngun khối, phẳng có kích thước 25538810 (mm) khoan lỗ để bắt ốc vào trượt đai ốc Bước 1: Đặt thép lên trượt ray trượt, ray có trượt để gắn cố định vào thép Ta điều chỉnh cho lỗ khoan 62 thép khớp với lỗ bắt ốc trượt để tránh lệch lỗ vít, gây khó khăn việc vặn ốc gắn chặt bàn Y Bước 2: Ta gắn mặt bích làm thép nguyên khối dày mm vào đai ốc để giữ đai ốc tạo liên kết bắt ốc vít đai ốc thép Di chuyển đai ốc vít me cho mặt phẳng đai ốc chạm vừa khít với mặt thép, lỗ thép khớp với lỗ vít để tránh lệch lỗ vít Bước 3: Tiến hành lắp ốc lục lăng vào bàn thép gắn hai bên trượt đai ốc giữa, vặn gần chặt ốc lục giác hai bên trượt, vặn chặt ốc gắn đai ốc bàn thép để đảm bảo cho mặt đai ốc tỳ vào mặt bàn thép Ta bắt đầu vặn chặt ốc lục giác hai bên trượt Bước 4: Đặt tay lên bàn thép di chuyển đảm bảo thước chuẩn, trượt, đai ốc đảm bảo đồng phẳng Cho bàn thép di chuyển dọc theo ray trượt kiểm tra xem có bị kẹt, có bị bó vào vít me khơng Nếu bàn thép di chuyển mà không đảm bảo yêu cầu ta nới lỏng ốc vị trí đai ốc hai bên trượt để kiểm tra Chú ý: Khi lắp xong bàn trục Z chưa lắp động bước nên bàn trục Z có xu hướng bị trôi xuống, cần kê vào bàn trục Z vật liệu cứng gỗ để giữ cho bàn Z khơng bị trơi 63 Hình 10 Bàn gá động trục Z 3.5 Lắp ráp động 3.5.1 Động vạn Động vạn thiết kế cho hệ thống hồi tiếp vòng kín Tín hiệu động nối với mạch điều khiển Khi động quay, vận tốc vị trí hồi tiếp mạch điều khiển Nếu có lí ngăn cản chuyển động quay động cơ, cấu hồi tiếp nhận thấy tín hiệu chưa đạt vị trí mong muốn Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động đạt điểm xác 64 Hình 11 Động vạn Quy trình lắp ráp: Động lắp ráp vào trục Z, gắn chặt vào bàn trục Z qua gá ôm động Được liên kết ốc lục giác, gá ôm làm thép cứng uốn cong dày mm đem lại chắn cho động di chuyển lên xuống gia công mà không lo bị rung 3.5.2 Động bước Động bước loại động điện có nguyên lý ứng dụng khác biệt với đa số động điện thơng thường Thực chất động đồng dùng để biến đổi tín hiệu điều khiển dạng xung điện rời rạc thành chuyển động góc quay chuyển động rotor có khả cố định rotor vị trí cần thiết Động bước dùng hệ thống điều khiến vòng hở đơn giản, hệ thống đảm bảo cho hệ thống điều khiển gia tốc với tải trọng tĩnh, tải trọng thay đổi điều khiển gia tốc lớn, người ta dùng hệ điều khiển vòng kín với động bước Nếu động bước hệ điều khiển vòng mở tải, tất giá trị vị trí động bị hệ thống phải nhận diện lại, servo motor khơng xảy vấn đề 65 Hình 12 Động bước Quy trình lắp ráp: Động bước liên kết với vít me thơng qua khớp nối mềm Mỗi trục lắp động bước, ta nới lỏng ốc đầu khớp nối mềm rùi lắp vào đầu vít me tiện nhỏ, sau vặn chặt ốc lại Sau đưa động bước gắn vào đầu lại khớp nối, xoay thử động với khớp nối, vít me xem đồng trục chưa, đảm bảo vặn chặt ốc lại Nếu khơng điều chỉnh đồng trục khớp nối nhanh bị mỏi, bị bó vít me, dẫn đến tuổi thọ khớp nối không bền lâu, máy chạy không êm Động bước giữ mặt bích cố định vào máy chắn, đảm bảo cho máy hoạt động ổn định 3.6 Máy CNC hồn chỉnh - Kích thước máy: 1080830630 (mm) 66 - Hành trình máy: + Trục X: 385 (mm) + Trục Y: 260 (mm) + Trục Z: 60 (mm) - Vật liệu gia công: Gỗ, nhựa, mêca, nhôm… - Khối lượng máy: 100 kg - Động truyền động: Động Step 24VDC - 3A - Động trục chính: Động vạn 1.2 kw – 220VAC - Tốc độ quay trục chính: Smax = 23000 (v/p) - Phần mềm điều khiển: Mach3 Hình 13 Máy CNC trục 3.7 Kết luận Nêu rõ ràng bước thiết kế, lắp ráp thiết bị dẫn động máy CNC trục Sau máy hoàn thiện hoạt động bình thường, khơng gặp vấn đề khí Sau lắp ráp thiết bị điện để trang bị hệ thống điện cho máy CNC trục, phương pháp điều khiển thiết bị điện từ thơng qua mạch giao tiếp điều khiển hệ thống máy CNC từ việc nhận tín hiệu từ PC tác động ngược lại động thông qua Driver điều khiển động 67 68 KẾT LUẬN Quá trình nghiên cứu, thực đề tài: “Thiết kế chế tạo khí máy CNC trục” cần đạt yêu cầu sau: - Hiện thị trực quan vẽ kỹ thuật Đảm bảo tính xác kết cấu khí Máy CNC đảm bảo làm việc tốt Trong ngày đầu làm đề tài máy CNC em gặp khơng khó khăn, bỡ ngỡ tiếp xúc với thiết bị máy móc thực tế như: - Tìm hiểu thiết bị, vật liệu khí Kinh phí mua dụng cụ, linh kiện, vật liệu khí… Vẽ 3D mẻ Tính tốn, lựa chọn chi tiết dẫn hướng đòi hỏi độ xác cao Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài chế tạo máy, với hướng dẫn tận tình thầy Dương Chính Cương, thầy Nguyễn Cơng Khoa, thầy cô bạn bè giúp đỡ, em đạt kết sau: - Thiết kế chế tạo kết cấu khí máy CNC trục Máy CNC trục vận hành gia công tạo sản phẩm: khắc chữ, khắc hoa văn vật liệu gỗ, mica, nhôm… Tuy có giúp đỡ tận tình thầy giáo, với nỗ lực thân người nhóm Nhưng kiến thức máy CNC hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót: - Độ xác khí hoạt động máy CNC trục - sai số nhỏ Máy gia công vật liệu thông dụng như: gỗ, mica, nhôm chưa gia công nhiều vật liệu cứng Với phát triển khơng ngừng khoa học kĩ thuật nói chung lĩnh vực tự động hóa nói riêng, đề tài phát triển hồn thiện để đạt hiệu tốt hơn, tính sử dụng rộng rãi Có thể nâng cấp lên máy CNC trục gia công vật liệu cứng như: sắt, đồng… hướng phát triển đề tài cho khóa sau 69 Rất mong đón nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn, để đề tài phát triển ngày hoàn thiện 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Một số giáo trình tham khảo: [1] GS TS Trần Văn Địch: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – Nhà xuất khoa học kỹ thuật - 2005 [2] GS TS Trần Văn Địch (Chủ biên): Công nghệ chế tạo máy – Nhà xuất khoa học kỹ thuật - 2005 [3] PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (tập 1, 2) – Nhà xuất Giáo dục [4] GS Nguyễn Đắc Lộc: Sổ tay Công nghệ chế tạo máy (tập 1,2,3) – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] PGS TS.Ninh Đức Tốn: Giáo trình dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường (tập 1, 2) Một số website tham khảo: [1] http://www.dientuvietnam.net [2] http://www.thegioicnc.com [3] http://www.grabcad.com 71 ... án thiết kế máy CNC trục tốt Chương 3: Chế tạo kết cấu khí máy CNC trục Quy trình lắp ráp chế tạo khí cho máy CNC, đảm bảo vận hành gia cơng xác máy CNC B NỘI DUNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY... cứu Đi vào nghiên cứu vấn đề cốt lõi, chuyên sâu thiết kế chế tạo khí cho máy CNC: - Tìm hiểu phương án xây dựng mơ hình máy CNC - Thiết kế kết cấu khí mơ hình máy CNC - Chế tạo kết cấu khí mơ... Để chế tạo máy CNC nhóm nghiên cứu chia thành lĩnh vực nhỏ để tiện cho việc nghiên cứu như: Thiết kế chế tạo khí cho máy CNC, trang bị điện cho máy CNC, quy trình sinh mã G-code cho máy CNC,