MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG.. 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH.. 7

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 10

A. Đặt vấn đề. 10

B. Mục đích của đề tài 11

C. Đối tượng, phạm vi đề tài 11

D. Bố cục của đồ án. 11

CHƯƠNG I. THIẾT KẾ CHẾ TẠO CƠ KHÍ MÁY CẮT XỐP. 13

1.1. Tổng quan về xốp và máy cắt xốp. 13

1.2. Lựa chọn phương án thiết kế. 14

1.3. Tính toán, thiết kế khung. 16

1.3.1. Chọn mô hình và vật liệu khung. 16

1.3.2. Tính toán, thiết kế khung. 17

1.4. Tính toán, thiết kế hệ truyền động. 25

1.4.1. Chọn động cơ dẫn hướng. 26

1.4.2. Động cơ bước và tính chọn công suất động cơ bước. 27

1.4.3. Lựa chọn cơ cấu truyền động. 30

1.5. Kết luận chương 1. 33

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN.. 35

2.1. Lựa chọn bộ điều khiển và bộ nguồn. 35

2.1.1. Giới thiệu về phần mềm Mach3. 35

2.1.2. Phần mềm LazyCam.. 37

2.1.3. Mạch BOB Mach3 CNC giao tiếp LPT 5 trục 1 Relay. 38

2.1.4. Mạch điều khiển động cơ bước TB 6560. 41

2.1.5. Bộ nguồn. 46

2.2. Khai thác phần mềm điều khiển. 48

2.2.1. Phần mềm Mach3. 48

2.2.2. Phần mềm LazyCam.. 58

2.2.3. Thiết kế mẫu từ file CAD/CAM (.LCam hoặc .DXF) xuất ra file Gcode bằng phần mềm LazyCam cho Mach3. 61

2.3. Kết luận chương 2. 63

CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM QUÁ TRÌNH CẮT. 64

3.1. Chế tạo và lắp ráp máy cắt xốp. 64

3.1.1. Chế tạo cơ khí máy cắt xốp. 64

3.1.2. Lắp ráp máy cắt xốp. 65

3.2. Vận hành thử nghiệm quá trình cắt 69

3.3. Kết luận chương 3. 75

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 77

PHỤ LỤC.. 78

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

A. Đặt vấn đề

Trong đời sống hiện đại ngày nay, Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa là vấn đề đang được rất quan tâm. Như chúng ta có thể thấy, Tự Động Hóa là một trong những bước phát triển cần thiết và là điều kiện không thể thiếu trong các hoạt động sản xuất cũng như kinh doanh. Nhận thấy được tầm quan trọng đó đã thúc đẩy nhóm sinh viên bắt tay vào tìm hiểu và thực hiện đề tài: “Thiết kế, chế tạo máy cắt xốp tự động”

Trong thực tế, ngoài thị trường, chúng ta dễ dàng gặp các máy cắt xốp cầm tay, tự chế, ưu điểm của những loại này là gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ sử dụng, dễ dàng trong việc di chuyển cắt  nhưng do cắt thủ công phụ thuộc rất nhiều vào trình độ tay nghề nên nhiều khi không đạt được một số tiêu chí theo yêu cầu như:

- Không đảm bảo được hình dạng của xốp sau khi cắt.

- Xốp được cắt bằng tay nên bề mặt không được thẳng, độ chính xác, độ mịn đường cắt không cao.

- Khó khăn khi cắt các sản phẩm có biên dạng phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao (như các đường cong, gồ ghề…)

- Số lượng cắt xốp ra không đều dài ngắn khác nhau cũng như năng suất lao động không cao.

“Thiết kế, chế tạo máy cắt xốp tự động” là đồ án thiết thực giải quyết một số vấn đề còn tồn tại trong quá trình cắt xốp, ứng dụng công nghệ tự động hóa vào quá trình sản xuất cắt xốp, tổng hợp lại những vấn đề nảy sinh cần giải quyết nhằm cải thiện được chất lượng sản phẩm đầu ra cũng như nâng cao năng xuất lao động đạt hiệu quả cao: nhanh, chính xác, an toàn, giảm sức lao động thủ công, dễ sử dụng. Đồng thời, việc nghiên cứu thực hiện đồ án giúp học viên hiểu rõ hơn về một quy trình sản xuất; phương pháp cải tiến tự động hóa thành hệ thống sản xuất; củng cố lại các kiến thức đã học, áp dụng vào thực tiễn và kỹ năng sử dụng công cụ phần mềm hỗ trợ cho học tập, nghiên cứu và làm việc; tạo ra sản phẩm thực tế phục vụ cho đời sống, xã hội.

B. Mục đích của đề tài

Mục đích của đề tài nhằm:

- Nghiên cứu tổng quan về quy trình cắt xốp.

- Thiết kế hệ thống bao gồm: thiết kế 3D trên phần mềm Solidworks, Inventor, thiết kế, lựa chọn bộ điều khiển.

- Áp dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống.

- Góp phần phát triển lĩnh vực điều khiển tự động ứng dụng vào thực tế sản xuất.

C. Đối tượng, phạm vi đề tài

- Nghiên cứu tổng quan về máy cắt xốp và nguyên lý cắt gọt xốp.

- Tìm hiểu phần mềm Mach3 để điều khiển cắt.

- Tìm hiểu phần mềm LazyCam để tạo mã Gcode.

- Thiết kế hoàn chỉnh máy cắt xốp.

- Thiết kế bộ điểu khiển, mô phỏng hoạt động của máy.

D. Bố cục của đồ án

Nội dung của đồ án được chia làm 3 chương, bao gồm:

Chương 1: Thiết kế chế tạo cơ khí máy cắt xốp.

Chương 2: Thiết kế, chế tạo bộ điều khiển máy cắt xốp.

Chương 3: Lắp ráp, thử nghiệm sản phẩm.

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo.

   Sau một thời gian thực hiện đồ án một cách tích cực và trách nhiệm dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy :.................... nhóm đề tài cũng đã hoàn thành xong nội dung đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn, bao gồm bản thuyết minh, bản vẽ chế tạo các chi tiết, các bộ phận, bộ điều khiển và chương trình điều khiển, sản phẩm hoàn thiện.

   Trong thời gian hoàn thành đồ án này, nhóm đề tài đã rút ra rất nhiều kinh nghiệm cho bản thân như phương pháp tìm hiểu và tiếp cận một yêu cầu kỹ thuật cụ thể trong thực tế, các phần mềm ứng dụng thiết kế, các phương pháp làm việc có trách nhiệm, kỷ luật, kiên trì. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình làm việc nhưng do thời gian có hạn, cùng với kiến thức, kinh nghiệm bản thân chưa cao nên cũng không tránh khỏi những thiếu sót, nhóm đề tài rất mong nhận được sự góp ý của các thầy.

   Nhóm đề tài xin cảm ơn thầy :...................., cùng các thầy trong Bộ môn Công nghệ thiết bị và Hàng không vũ trụ, Khoa Hàng không Vũ trụ, Học viện kỹ thuật quân sự đã giúp đỡ nhóm đề tài hoàn thành đồ án này.

   Nhóm đề tài xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I. THIẾT KẾ CHẾ TẠO CƠ KHÍ MÁY CẮT XỐP

1.1. Tổng quan về xốp và máy cắt xốp

Hầu hết các vật liệu xốp được làm nhựa hóa dầu, có trọng lượng nhẹ, cách điện tốt và chi phí sản xuất thấp nên được ứng dụng rất nhiều. Chúng ta gặp rất nhiều ứng dụng từ các vật liệu xốp như: sử dụng để sản xuất PANEL trong kiến trúc xây dựng, lót hay ốp tường, trần và nền kho lạnh; có công dụng cách âm và giữ lạnh; gia công sản xuất tấm 3D dùng trong xây dựng nhà ở dạng biệt thự hay cao tầng, thay thế cho vật liệu truyền thống vì nó có ưu điểm là vật liệu nhẹ, có tính năng cách nhiệt tốt nên tiết kiệm được chi phí điện năng sinh hoạt; làm bao bì điện tử, sành sứ thủy tinh, thùng đóng rau quả, thủy hải sản đông lạnh và bao bì chống va đập; xốp cũng xuất hiện khá nhiều trong các tiệc, sự kiện, đám cưới do tính chất nhẹ dễ cắt gọt tạo hình để phục vụ cho trang trí thẩm mỹ.

1.2. Lựa chon phương án thiết kế

Nguyên lý sử dụng của máy cắt xốp rất đơn giản, sử dụng dây điện trở, dây vonfram, dao cắt nhiệt có nhiệt nóng chạy qua để cắt xén các tấm xốp theo các biên dạng tùy thích và kích thước theo yêu cầu. Các miếng xốp được cắt rời với tốc độ gia công nhanh, đặc biệt vật liệu xốp không hề đắt đỏ, thậm chí  rất rẻ tiền, dễ kiếm ngoài thị trường.

Hiện nay, máy cắt xốp tự động có nhiều loại, có nhiều cách để phân loại, nhưng theo hình dáng người ta chia thành 2 loại chính là: máy cắt xốp đứng và máy cắt xốp ngang.

- Máy cắt xốp đứng: sử dụng dây điện trở, dây vonfram….(thuận tiện cho việc chọn và mua dụng cụ cắt) để cắt xốp, vì là khung đứng nên sẽ cao gây tốn diện tích, cần yêu cầu nhiều hơn về hệ truyền động, dẫn hướng.

- Máy cắt xốp ngang: sử dụng dao cắt nhiệt để cắt xốp, vì là khung ngang nên độ bền, vững chắc hơn khung đứng, ít tốn diện tích hơn, và đặc biệt có thể tùy biến cấu hình máy.

1.3. Tính toán, thiết kế khung

1.3.1. Chọn mô hình và vật liệu khung

Dạng khung máy sử dụng là dạng hình chữ nhật kín. Nhược điểm là không gian máy chiếm chỗ lớn, kết cấu hơi cồng kềnh nhưng bù lại, khi lực ép P lớn thì máy làm việc ổn định, ít rung động (yêu cầu quan trọng khi chế tạo máy cắt xốp), độ biến dạng của khung nhỏ.

Bộ khung của máy cắt xốp là phần chịu lực chính, nhưng do chỉ là máy cắt xốp nên tải trọng nhẹ và yêu cầu cần có như: độ bền và độ cứng vững cao giúp máy hạn chế rung lắc trong quá trình gia công, làm sai lệch tọa độ cắt của sản phẩm; trọng lượng máy nhẹ để dễ dàng di chuyển khi cần, tốn ít vật liệu khi chế tao, dễ dàng trong quá trình gia công.

1.3.2. Tính toán, thiết kế khung

a. Yêu cầu kỹ thuật

- Kích thước xốp tấm (hình 1.16) đưa vào máy cắt: 45cm x 30cm.

- Kích thước khung của máy:

• Chiều dài: 70 cm

• Chiều rộng: 46 cm

b. Thiết kế khung (sử dụng phần mềm Solid Works)

Khung máy được thiết kế gồm 2 bộ phận chính: khung ngang máy làm bằng vật liệu nhôm định hình có tiết diện 20 x 40 (mm) và 20 x 20 (mm) như hình 1.7, giúp  khung dao cắt dịch chuyển tịnh tiến trái phải theo trục tọa độ X; và khung dao cắt dùng để gắn bộ dao cắt, tạo sự dịch chuyển lên xuống theo trục tọa độ Y làm bằng vật liệu nhôm định hình có tiết diện 20 x 40 (mm).

1.4. Tính toán, thiết kế hệ truyền động

Hệ thống truyền động của máy bao gồm 2 phần: bộ truyền động dẫn hướng dao cắt tịnh tiến theo trục X gắn trên khung máy ngang, bộ phận dẫn hướng dao cắt dịch chuyển theo trục Y gắn trên thanh nhôm định hình ngang của khung máy.

Bộ truyền động gồm động cơ, dây đai, puly động cơ, bích gá động cơ, dây mạch điều khiển.

1.4.1. Chọn động cơ dẫn hướng

Trong máy cắt xốp, tùy theo các trục tọa độ theo yêu cầu, ta thường sử dụng có 2 loại động cơ là: động cơ bước và động cơ DC servo.

Căn cứ vào ưu nhược điểm của 2 loại động cơ trên, căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của máy cắt xốp, trong đề tài nhóm sinh viên sử dụng động cơ bước làm động cơ dẫn hướng cho khung dao cắt nhiệt.

1.4.2. Động cơ bước và tính chọn công suất động cơ bước

a.  Động cơ bước

- Khái niệm: Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số động cơ điện thông thường. Chúng thức chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto có khả năng cố định rôto vào các vị trí cần thiết. Động cơ bước làm việc được là nhờ có bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo một thứ tự và một tần số nhất định. 

- Về cấu tạo động cơ bước: bên trong động cơ bước có 4 cuộn dây stator được sắp xếp theo cặp đối xứng qua tâm. Rotor là nam châm vĩnh cửu có nhiều răng. 

- Hoạt động: Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước nên có độ chính xác rất cao. Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số góc quay của rôto tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.

b.  Tính chọn công suất động cơ

Đối với máy cắt xốp tự động, 2 chuyển động trên trục X, Y giống nhau cho nên 3 động cơ dẫn động được chọn giống nhau. Công suất động cơ được tính dựa vào khối lượng lớn nhất tác dụng lên cơ cấu dẫn động. Khối lượng lớn nhất tác động lên cơ cấu dẫn động (gọi là m) bằng tổng khối lượng của cơ cấu công tác. Từ thiết kế kết cấu máy cắt xốp, tính được khối lượng m @ 3kg.

Từ kết quả tính toán, qua tìm hiểu các loại động cơ bước phổ biến trên thị trường, trong đề tài sử dụng động cơ bước Nema 17 42HS34 có thông số như bảng 5 thõa mãn yêu cầu Tđc  ≥  TL = 164 mN.m.

1.4.3. Lựa chọn cơ cấu truyền động

Có 3 phương án chính là dùng vít me- đai ốc thường, vít me – đai ốc bi và dùng bộ truyền đai.

a. Vít me- đai ốc thường

-  Vít me được gắn đồng trục với động cơ, khi động cơ quay, vít me quay, động cơ và vít me gắn cố định, làm cho đai ốc sẽ di chuyển theo trục vít me. Đai ốc thì được gắn chặt với bộ phận cần chuyển động (trục X Y Z).

Tốc độ di chuyển phụ thuộc vào tốc độ động cơ và bước ren của trục vít, một vòng quay của động cơ sẽ làm đai ốc di chuyển một đoạn bằng bước ren của trục vít, vì vậy tốc độ di chuyển của bộ phận trượt ở phương án này là chậm và có độ chính xác khi chuyển động không cao vì có độ rơ của đai ố và trục vít. 

b. Vít me- đai ốc bi

Đây là dạng vít me đai ốc thay vì ma sát trượt thông thường thì đây là tiếp xúc giữa vít me và đai ốc thông qua các viên bi được chuyển thành ma sát lăn. Điều này đem đến một ưu điểm lớn: chỉ cần một lực quay rất nhỏ đã có thể làm cho đai ốc chuyển động.

c. Kết luận

Phân tích từ 2 phương án trên kết hợp với điều kiện máy trong đề tài là máy cắt xốp, ta lựa chọn phương án dùng bộ truyền đai, vì yêu cầu cắt xốp nên lực đẩy nhỏ, đai sẽ không bị trượt hoặc giãn đai, di chuyển nhanh hơn, thiết kế đơn giản, gọn nhẹ, đảm bảo được các yêu cầu của một máy CNC ở mức độ mô hình ứng dụng học tập.

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN

2.1. Lựa chọn bộ điều khiển và bộ nguồn

2.1.1. Giới thiệu về phần mềm Mach3

Mach3 là phần mềm của hãng ArtSoft, ban đầu được thiết kế dành cho những người chế tạo máy cnc tại nhà theo sở thích nhưng đã nhanh chóng trở thành phần mềm điều khiển linh hoạt trong công nghiệp. Ban đầu, Mach3 CNC được coi là phần mềm mã nguồn mở (Cộng đồng quốc tế) do vậy Mach3 CNC được phát triển nhanh chóng. Mach3 CNC ngày nay trở thành phần mềm thương mại nhanh hiện đại, rẻ tiền và được nhiều người sử dụng nhất. 

a. Tính năng và chức năng cơ bản của Mach3

- Mach3 giao tiếp với phần cứng máy CNC thông qua cổng LPT (cổng song song 25 chân), cho phép biến một PC thành một bộ điều khiển máy CNC thời gian thực. 

- Bộ điều khiển Mach3 hoàn toàn tương thích với các máy phay CNC, tiện CNC, cắt Plasma, máy khắc, cắt Laser.

- Hỗ trợ Set home phôi thông qua Camera.

- Khả năng điều khiển lên đến 6 trục CNC.

- Nhận file G-Code, M-Code tiêu chuẩn từ các phần mềm CAM

- Cho phép tiếp nhập các File có định dạng DXF, BMP, JPG, và các file HPGL qua LazyCam kèm theo Mach3.

b. Ưu điểm của phần mềm Mach3

Ưu điểm của Mach3 là chức năng của nó đa dạng, giao diện đẹp và dễ sử dụng. Mô phỏng quá trình làm việc rất rõ ràng. Khai báo các thông số của hệ thống dễ dàng. Lập trình theo hướng mở rộng liên kết với các Script  VB. Tùy quan niệm từng người, riêng nhóm thấy Mach3 có lợi thế tiết kiệm được chi phí đáng kể (Nếu giải quyết được 3 vấn đề trên thì Mach3 là l lựa chọn tốt cho các dạng CNC tự chế, lên đời máy CNC).

2.1.2. Phần mềm LazyCam

LazyCam là một phần mềm CAD-CAM và là một phần mềm miễn phí đi kèm với Mach3 dùng để import các file tiêu chuẩn như dxf, cmx ...được tạo ra bởi các phần mềm không có tính năng CAM. LazyCam sẽ dễ dàng tạo ra G-code từ các file đó cho phần mềm Mach3 sử dụng.

a. Ưu điểm

 - Tiện lợi vì có sẵn theo Mach3. Khi cài đặt Mach3 chỉ cần chọn option LazyCAM thì được cài luôn.

- Nhu cầu đơn giản thì LazyCAM đáp ứng đủ, không cần phải tìm phần mềm CAM khác.

- Kết hợp ngay với Mach3....khi mở cả hai ứng dụng Mach3 và LazyCAM, thì khi LazyCAM xuất chương trình G-Code thì tự động load file trong Mach3 luôn, khá tiện lợi, và có thể chọn LeadIN/LeadOut cho đường cắt.

b. Nhược điểm

- Nhươc điểm lớn nhất: rất phức tạp trong việc offset đường cắt (trừ hao đường cắt). Bản cài đặt kèm theo Mach3 là bản dùng thử, chức năng Offset không dùng được, bản Pro thì có, nhưng sử dụng phức tạp.

- Tốc độ làm việc chậm....hình phức tạp mất rất nhiều thời gian để mở, xử lý và xuất GCode.

- Không nhận các đường Spline, các đường trùng nhau.

c. Kết luận

Với yêu cầu của một đồ án tốt nghiệp đại học, nhóm sinh viên lựa chọn phần mềm LazyCam kết hợp với mạch điều khiển Mach3 CNC.

2.1.3. Mạch BOB Mach3 CNC giao tiếp LPT 5 trục 1 Relay

a. Mô tả

Mạch BOB Mach3 CNC LPT dùng để nhận dữ liệu từ cổng giao tiếp song song  LPT của máy tính để nhận lệnh và điều khiển các cơ cấu chấp hành khác như đọc dữ liệu từ cảm biến, xuất xung điều khiển động cơ, kích relay bơm nước….

b. Đặc điểm nổi bật

- Hoàn toàn tương thích với phần mềm Mach3.

- Cấp nguồn qua cổng USB và các thiết bị ngoại vi độc lập nhằm tránh sốc

điện cho máy tính khi vận hành.

2.1.5. Bộ nguồn

Nguồn Tổ Ong 5V/40A/200W cũng là một trong những bộ nguồn có nhiều ứng dụng trong việc trang trí, thiết kế quảng cáo, chế tạo máy cnc mini, thường được sử dụng để lắp đặt cho hệ thống đèn Led, loa đài… và những thiết bị có công suất tiêu thụ thấp như trên. Bộ nguồn tổ Ong 5V 40A như trong hình 2.8, có cấu tạo nhỏ gọn, có vỏ kim loại, bề mặt dạng tổ ong, thường được sử dụng trong nhà vì không có khả năng chống nước, chống rỉ sét. 

2.2. Khai thác phần mềm điều khiển

2.2.1. Phần mềm Mach3

a. Xác lập thông số 

·  Tab Port setup and axis selection: để lựa chọn cổng điều khiển của máy tính, trong trường hợp điều khiển bằng cổng LPT25 thì sẽ là port 1. Ta xác lập như trong hình sau đó lựa chọn apply để chuyển sang tab bên cạnh.

Tab Motor outputs: để xác lập các chân đầu ra của máy tính ở cổng LPT25. Các chân đầu ra này sẽ là các tín hiệu cấp cho mạch giao tiếp và xuống mạch động cơ để điều khiển các trục động cơ. 

- Cột thứ  1 (Enabled ) Click 1 lần vào cột Enabled của trục X thì sẽ thay đổi trạng thái dấu phẩy xanh thành dấu nhân đỏ. Dấu phẩy xanh chính là lựa chọn để cho trục X làm việc, còn dấu nhân đỏ là không cho trục X làm việc.

- Cột thứ 2 (step pin#) là chân điều khiển xung cấp cho trục X. Theo mạch thiết kế  thì chân này là chân số 2, nếu mạch thiết kế khác thì chỉ cần click vào đó rồi thay đổi số là được.

- Cột thứ 3 (dir pin#) là chân điều khiển cho mạch động cơ đảo chiều, muốn thay đổi thứ tự chân cũng click vào đó và gõ một chân khác vào.

b. Xác lập đơn vị đo của motor tuning

Vào config/ Select Natives Units. Sau đó xuất hiện 1 cảnh báo, nhấn  OK. Chọn đơn vị mm rồi OK.

c. Xác lập thông số các trục

- Góc bên phải là mục axis selection: để chọn lựa các trục, góc dưới bên trái là các thông số cần xác lập cho các trục, biểu đồ thể hiện các thông số đã xác lập theo dạng biểu đồ.

- Đầu tiên lựa chọn trục X trong axis selection và xác lập số theo hình

- Step per: là thông số xác định số xung cần điều khiển khi máy di chuyển một đơn vị (mm). Trong ô này ta phải tính toán ra số dựa vào động cơ bước và bước tiến của đai.

c. Các nút cơ bản và thông dụng trên Mach3

Cycle Start :  là nút bắt đầu chạy chương trình.  Khi click vào nút này máy bắt đầu chạy chương trình.

Feed Hold  (SPC): là nút tạm dừng chương trình. Khi muốn nghỉ một lúc hay muốn dung máy tạm thời ta click vào nút này lập tức chương trình sẽ dừng lại và muốn máy chạy tiếp thì click vào nút Cycle Start.  Lúc này chương trình sẽ chạy nối tiếp lệnh dang dở.

2.2.2. Phần mềm LazyCam

Chạy phần mềm LazyCAM. Trước khi tập trung vào việc sử dụng LazyCAM cũng việc vẽ & xuất G-Code. Chúng ta nên điều chỉnh qua vài thông số cơ bản trong giao diện của LazyCAM .

- AutoName and Save:  tùy chọn này cho phép LazyCam tự động đặt tên file G-Code và lưu vào thư mục mặc định mỗi khi tạo G-Code. Tên file G-Code cũng sẽ được tự động tạo theo tên file của LazyCAM, tự động đánh số tứ tự v.v...

- Put Time and Date...: tùy chọn này cho phép LazyCam tự động thêm các chú thích về thời gian, ngày tạo ra file G-Code trong file kết quả.
     - Generic G-Code output...: các tùy chọn này có thể chọn theo như ảnh trên. Send File to Mach3... là tùy chọn Mach3 tự động load file kết quả.

- Dont ask me again: báo cho LazyCam biết không cần phải hỏi các thiết lập này trong lần sử dụng tới.

2.3. Kết luận chương 2

Chương 2 nhóm sinh viên đã thiết kế, lựa chọn bộ điều khiển cho máy cắt xốp, sử dụng Mach3 để điều khiển cắt, xuất file Gcode từ LazyCam. Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, sơ đồ mạch của bộ điều khiển và driver động cơ bước của máy cắt xốp. Từ đó, nhóm sinh viên đã xây dựng sơ đồ đấu nối, lắp ráp, khai thác phần mềm điều khiển đã chọn, phục vụ chế tạo và lắp ráp máy ở chương 3.

CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM QUÁ TRÌNH CẮT

3.1. Chế tạo và lắp ráp máy cắt xốp

3.1.1. Chế tạo cơ khí máy cắt xốp

Các chi tiết tiêu chuẩn được chọn theo bản thiết kế bao gồm:

-  Thanh nhôm định hình dùng làm bộ khung máy cắt xốp: vai dài, vai rộng, vai ngang được cắt theo kích thước thiết kế như bản vẽ kèm theo.

-  Chân, các bích động cơ được cắt mica theo bản vẽ thiết kế

-  Bánh răng GT2, puly GT2, dây đai , bu lông, đai ốc như phần tính toán thiết kế đã chọn. Các bộ phận được chế tạo:

3.1.2. Lắp ráp máy cắt xốp

Tiến hành lắp ráp theo các bước:

Bước 1: Lắp ráp phần  các vai nhôm định hình gồm có: 2 vai dài, 2 vai rộng và bộ phận gá phôi (xốp).

Bước 2: Lắp chân với khung  nhôm định hình tạo thành khung máy hoàn chỉnh.

Bước 4: Lắp ráp động cơ vào khung máy.

Bước 5: Lắp ráp cụm dao cắt và dao cắt vào bích gá dao.

Bước 6: Lắp ráp bộ điều khiển vào bộ phận gá mạch.

3.2. Vận hành thử nghiệm quá trình cắt

a. Cắt một số sản phẩm

Bước 1: Sử dụng phần mềm Auto CAD/Solid work  để  xây mô hình chi tiết và chuyển sang dạng file .dxf.

Bước 2: Tạo chương trình NC.

Vào Mach3 sử dụng LazyCam load file .dxf đã được vẽ trước đó.

File hoa 5 cánh được mở ra trong giao diện LazyCam như trong hình 3.15. Ta tiếp tục vào Tool, chọn AutoClean, di chuyển gốc tọa độ nếu muốn... tự động bắt điểm 4 góc và trung tâm, click chuột vào điểm gốc

3.3. Kết luận chương 3

Trong chương 3 đề tài, nhóm sinh viên đã dựa trên các phần xây dựng mô hình 3D, thiết kế cơ khí, lựa chọn bộ điều khiển sau đó đã tiến hành chế tạo và lắp ráp và hoàn thiện máy cắt xốp, vẽ các vật thể đơn giản, thử nghiệm quá trình cắt, đánh giá chất lượng một số sản phẩm thực tế.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết quả đạt được của đề tài gồm:

1. Đã hoàn thành được nhiệm vụ đặt ra: Đó là nghiên cứu, tính toán thiết kế, chế tạo thành công 01 máy cắt xốp tự động đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra.

2. Các nội dung cụ thể đã đạt được trong đề tài là:

- Tìm hiểu về xốp và các loại máy cắt xốp hiện nay

- Lựa chọn phương án thiết kế máy cắt xốp .

- Thiết kế phần cơ khí máy cắt xốp.

- Thiết kế, lựa chọn bộ điều khiển cho máy cắt xốp.

- Chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm và đánh giá sai số.

- Cắt một số sản phẩm thực tế.

3. Hạn chế:

-  Gia công cơ khí chưa chính xác nên có bộ phận chưa cứng vững dẫn đến sai số khi cắt, các chi tiết lắp ráp chưa chuẩn, gây tiếng ồn khi cắt.

- Dao nhiệt cắt xốp khi hoạt động lâu có nhiệt độ quá cao dẫn đến đường cắt xốp không đều, gây sai số cho chi tiết.

4. Hướng phát triển:

- Khắc phục những hạn chế còn tồn đọng của đồ án bằng cách: gia công các chi tiết chuẩn và chính xác hơn để khắc phục sai số gia công cơ khí; sử dụng bộ nguồn tự ngắt do dao cắt xốp khi nhiệt độ quá cao khi cắt xốp.

- Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các máy cắt xốp 3 trục có khả năng cắt các chi tiết, các vật thể có hình dạng phức tạp, đạt độ chính xác, thẩm mĩ cao hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1, NXB Giáo Dục, 2000.

[2]. Datasheet TOSHIBA TB6560, http://www.alldatasheet.com.

[3]. Tài liệu động cơ bước và mạch điều khiển, https://machdientu.org.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"