Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu, chế tạo và thiết kế máy CNC 3 Trục

TĨM TẮT
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mơ hình máy phay CNC 3 trục được thực hiện dựa
trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và mơ hình thực nghiệm. Mơ hình máy được ứng
dụng chủ yếu để phục vụ trong công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học. Sử dụng
phần mềm kỹ thuật để đưa ra được các bản vẽ thiết kế chi tiết máy và mơ hình tổng
thể của máy, sau đó tiến hành chế tạo các chi tiết và lắp ráp chúng lại thành mơ hình
máy hồn chỉnh. Khi sử dụng mơ hình này có thể gia công chế tạo được nhiều dạng
chi tiết nhờ vào việc sử dụng phần mềm Mach 3 trên máy tính để điều khiển và mô
phỏng.

ABSTRACT
Research, design and manufacture a 3-axis CNC milling machine model is carried
out on the basis of theoretical research and experimental model. Machine models
are mainly used for training and scientific research. Using engineering software to
make detailed design drawings of the machine and the overall model of the
machine, then proceed to manufacture the details and assemble them into a
complete machine model. When using this model, it is possible to process and
manufacture many types of parts thanks to the use of Mach 3 software on the
computer to control and simulate.


MỤC LỤC
PHIẾU ĐĂNG KÝ.....................................................................................................i
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ.......................................................................................ii
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................iii
LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................iv
TÓM TẮT.................................................................................................................v
ABSTRACT..............................................................................................................v
MỤC LỤC................................................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.....................................................................................xvi

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH...............................vii
CHƯƠNG 1............................................................................................................... 1
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI................................................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài............................................................................................1
1.2 Mục đích của đề tài..........................................................................................2
1.3. Nhiệm vụ của đề tài........................................................................................2
1.4. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn của đề tài..................................................2
1.5. Phương pháp nghiên cứu................................................................................2
1.6. Nội dung đề tài:..............................................................................................3
CHƯƠNG 2............................................................................................................... 4
TỔNG QUAN GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ...............................................................4
2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước:...................................4
2.2. Kết cấu cơ bản của máy CNC.........................................................................5
Hình 2.1 Kết cấu chung của máy CNC......................................................................6
2.2.1. Đầu trục chính:........................................................................................6


Hình 2.2 Cụm trục chính...........................................................................................6
Hình 2.3 Các dạng dẫn động trục chính.....................................................................7
2.2.2 Băng dẫn hướng........................................................................................7
Hình 2.4 Thanh trượt và con trượt trịn, băng dẫn hướng.........................................7
2.2.3. Trục vít me đai ốc bi................................................................................8
Hình 2.5 Quan hệ giữa lực ma sát và tốc độ của vít me thường và vít me bi.............8
Hình 2.6 Cấu tạo vít me bi.........................................................................................9
Hình 2.7 Các phương pháp khử khe hở vít me bi....................................................10

Hình 2.8 Khử khe hở vít me bi bằng lò xo...............................................................11
2.3. Khái niệm cơ bản về điều khiển và điều khiển số.........................................11
2.3.1 Khái niệm...............................................................................................11
2.3.2 Điều khiển theo kiểu truyền thống..........................................................11

2.3.3 Điều khiển số..........................................................................................12
2.3.4. Các hệ điều khiển số..............................................................................12
Hình 2.9 Hệ điều khiển NC.....................................................................................13
Hình 2.10 Hệ điều khiển CNC.................................................................................14


2.3.5. Phân loại các phương pháp điều khiển...................................................15
Hình 2.12a Điều khiển theo đường thẳng

Hình 2.12b Điều khiển theo biên dạng

................................................................................................................................. 16
Hình 2.13 Phay túi trên máy 3D..............................................................................17
Hình 2.14 Phay túi trên máy 4D..............................................................................17
2.4. Hệ tọa độ trên máy CNC và các điểm chuẩn................................................18
2.4.1. Hệ tọa độ trên máy CNC........................................................................18
Hình 2.15 Quy tắc xác định tọa độ của máy CNC...................................................18
2.4.2. Hệ tọa độ của các loại máy phay............................................................19
Hình 2.16 Quy tắc bàn tay phải...............................................................................19
2.4.3 Các điểm gốc và điểm chuẩn..................................................................20
Hình 2.17 Các điểm gốc và điểm chuẩn của máy....................................................20
Hình 2.18. Điểm gốc chương trình.........................................................................21
Hình 2.19 Điểm chuẩn của gá dao T và điểm gá dao N...........................................21
2.4.4. Những khái niệm cơ bản về lập trình gia cơng trên máy CNC...............21
2.4.5. Thơng số cơng nghệ (Technological Information).................................22
2.5 Chương trình gia cơng...................................................................................23
2.5.1 Quy ước kí tự địa chỉ..............................................................................23
Các kí tự địa chỉ, những dấu hiệu đặt biệt (DIN 66025) và các chức năng dịch
chuyển.............................................................................................................23
Bảng 2.1 Quy ước kí tự địa chỉ.............................................................................23

Bảng 2.1 Quy ước kí tự địa chỉ................................................................................24
2.5.2 Cấu trúc một chương trình:.....................................................................24
2.6. Các phương pháp lập trình cho hệ điều khiển...............................................25
2.7. Tính tốn lựa chọn động cơ trục chính.....................................................25
CHƯƠNG 3............................................................................................................. 28


PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT.............................................................................28
3.1. Thiết kế cơ khí:.............................................................................................28
3.1.1 Thiết kế khung máy................................................................................28
Hình 3.1. Thiết kế phần khung máy.........................................................................28
3.1.2 Truyền động trục X.................................................................................29
Hình 3.2. Thiết kế truyền động trục X.....................................................................29
3.1.3 Truyền động trục Y.................................................................................30
Hình 3.3. Thiết kế truyền động trục Y.....................................................................30
S3.1.4 Truyền động trục Z...............................................................................31
Hình 3.4. Thiết kế truyền động trục Z.....................................................................31
3.1.7 Tổng thể thiết kế cơ khí..........................................................................32
Hình 3.5. Thiết kế tổng thể cơ khí...........................................................................32
3.2. Thiết kế điện và phần điều khiển..................................................................33
3.2.1. Chọn động cơ truyền động các trục.......................................................33
Bảng 3.1 So sánh động cơ bước và động cơ servo..................................................33
Hình 3.6. Động cơ bước..........................................................................................34
Hình 3.7. Cấu tạo động cơ bước..............................................................................35
3.2.2. Động cơ bước nam châm vĩnh cửu........................................................37
Hình 3.8. Cấu tạo động cơ bước nam châm vĩnh cửu..............................................37
Hình 3.9. Nguyên lý hoạt động động cơ bước nam châm vĩnh cửu.........................38
3.2.3. Động cơ bước biến từ trở.......................................................................39
Hình 3.10. Nguyên lý hoạt động động cơ bước biến trừ trở....................................39
3.2.4. Động cơ bước hỗn hợp..........................................................................40

Hình 3.11. Cấu tạo động cơ bước hỗn hợp..............................................................41
3.2.5. Động cơ bước 2 pha...............................................................................42
Hình 3.12. Động cơ bước 2 pha lưỡng cực và đơn cực............................................42


3.2.6. Các phương pháp điều khiển động cơ bước...........................................43
Hình 3.13. Phương pháp điều khiển động cơ bước..................................................43
3.2.7. Chọn động cơ trục chính........................................................................44
Hình 3.14. Động cơ trục chính................................................................................44
3.2.8. Một số chi tiết khác................................................................................45
Khớp nồi mềm.................................................................................................45
Hình 3.15. Khớp nối mềm.......................................................................................45
Hình 3.16. Driver TB6600.......................................................................................46
Hình 3.17. Mạch CNC BOB MACH3 USB V2......................................................47
Hình 3.18. Bộ nguồn tổ ông 24V 15A.....................................................................48
CHƯƠNG 4............................................................................................................. 49
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN..............................................................49
4.1 Giới thiệu phần mềm điều khiển máy CNC...................................................49
4.2. Giao diện và một số chức năng của Mach3..................................................50
Hình 4.1 Giao diện chính của bộ điều khiển Mach3................................................50
4.2.1 Trang Program Run (Alt-1)....................................................................51
Hình 4.2 Nhóm vị trí tọa độ các trục.......................................................................51
Hình 4.4 Hộp thoại Tool Information......................................................................53
Hình 4.5 Feed Rate..................................................................................................54
Hình 4.6 Spinde speed.............................................................................................55
4.2.2 Trang MDI Alt2 (Manual Data Input)....................................................55
Hình 4.7 Giao diện trang MDI.................................................................................56
4.2.3 Trang Toolpath (Alt4).............................................................................57
Hình 4.8 Giao diện trang Tool Path.........................................................................57
4.2.4 Trang Offsets (Alt5)...............................................................................58

Hình 4.9 Giao diện trang Offsets.............................................................................58


4.2.5 Trang Setting (Alt6)................................................................................59
4.3 Cách sử dụng các Mode trong Mach3...........................................................61
4.3.1 Mode Jog................................................................................................61
4.3.2 Mode Handle (MPG)..............................................................................63
Hình 4.14. Hộp thoại cho phép thiết lập các chân điều khiển LPT..........................63
4.4. Một số chức năng khác:................................................................................63
Hình 4.15. Cam Funtion Addon..............................................................................64
Hình 4.16. Giao diện chương trình Cut a Circular Pocket.......................................65
Hình 4.17. Tiến hành chạy chương trình.................................................................66
4.5. tín hiệu truyền từ Mach3 ra cổng LPT..........................................................66
Hình 4.18. Sơ đồ từng chân của cổng máy in (LPT)................................................66
Hình 4.19. Bảng hiệu chỉnh số chân tín hiệu cổng LPT...........................................68
Hình 4.20. Hộp thoại cho phép hiệu chỉnh số xung encoder để di chuyển..............68
Hình 4.21. Bảng thiết lập phím tắt di chuyển cho các trục......................................69
Hình 4.22. Bảng thiết lập các cử bằng phần mềm....................................................69
4.6. Cách chuyển đổi từ Mastercam sang G-code................................................70
4.6.1. Làm việc trong Mastercam :..................................................................70
Hình 4.23. Màn hình chính của Mastercam.............................................................70
Hình 4.24. Màn hình chính của Mastercam.............................................................71
4.6.3 Vùng thiết lập chương trình gia cơng..........................................................72


Cho phép thiết lập phôi và các nguyên công để gia cơng chi tiết

................................................................................................................................. 72
Hình 4.25. Thiết lập chương trình gia công.............................................................72
4.6.4 Vùng chạy mô phỏng dao và xuất G-code..................................................72

Cho phép mô phỏng dao và chế độ chạy dao, G1 là nơi xuất file G-code để đưa vào
máy tính tiếp nhận chương trình gia cơng...............................................................72
Hình 4.26. Giao diện mơ phỏng dao và xuất G-code...............................................72
CHƯƠNG 5............................................................................................................. 73
THI CƠNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ..................73
5.1. Kết quả chế tạo kết cấu cơ khí......................................................................73
5.1.1. Kết cấu khung máy................................................................................73
Hình 5.1: Cấu trúc khung máy CNC........................................................................73
Hình 5.2. Khung máy hồn chỉnh sau khi lắp ráp....................................................74
5.1.2. Cơ cấu chuyển động cơ khí....................................................................75


Hình 5.3 Gối đỡ, vít me trục X................................................................................75
Hình 5.4 Gối đỡ, vít me trục Y................................................................................76
Hình 5.5 Gối đỡ, vít me trục Z................................................................................76
5.2. Kết quả thi công phần điều khiển.................................................................77
5.2.1. Động cơ Bước (Step).............................................................................77
Hình 5.6. Động cơ bước trục X...............................................................................77
Hình 5.7. Động cơ Bước trục Y...............................................................................77
5.2.2. Driver điều khiển động cơ Bước............................................................78
Hình 5.8. Driver động cơ Bước...............................................................................78
5.2.3. Động cơ trục chính................................................................................79
Hình 5.9. Động cơ trục chính..................................................................................79
5.2.4. Mạch đệm tín hiệu.................................................................................80
Hình 5.10. Bố trí mạch đệm....................................................................................80
5.3. Kết quả ứng dụng mơ hình máy CNC...........................................................81
Hình 5.11. Thiết kế và lập trình trên phần mềm Mastercam....................................81
Hình 5.12. Mơ phỏng gia cơng trên phần mềm.......................................................81
Hình 5.13. Kết quả mơ phỏng gia cơng trên xốp.....................................................82
............................................................... Hình 5.14. Sản phẩm đang đượcgia cơng trên máy

................................................................................................................................. 83
Hình 5.15. Sản phẩm hoàn thành.............................................................................83
CHƯƠNG 6............................................................................................................. 84
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI........................................84
6.1. Kết luận........................................................................................................84
6.2. Hướng phát triển đề tài.................................................................................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................86
PHỤ LỤC................................................................................................................ 87


Phụ lục 1: Code gia công sản phẩm.....................................................................87
Phụ lục 2: Sơ đồ đấu nối Board, Driver, Nguồn và động cơ bước.......................93
Vẽ sơ đồ đấu nối trên giấy...................................................................................93
Phụ lục 3: Thao tác lập trình và xuất G-code trên phần mềm..............................94
Lập trình trên Powermill......................................................................................94
B1: Mở phần mềm Powermill..........................................................................94
B2: Vào Import->Model để chọn sản phẩm gia công......................................94
B3: Click vào biểu tượng Block để tạo phôi....................................................94
B4: Thiết lập hệ tọa độ mới để gia công (tọa độ ban đầu để xuất G-code)......94
B5: Chọn dao bằng cách click vào biểu tượng Create Tool sau đó thiết lập phù
hợp để gia công................................................................................................94
B6: Click vào biểu tượng ToolPaths để tại đường Path cho phôi....................94
B7: Thiết lập thông số thích hợp để gia cơng ở thanh Explorer.......................94
B8: Tiến hành chạy mô phỏng bằng cách click vào Simulation->Path->click
vào biểu tưởng đèn cho trạng thái đổi sang ON...............................................94
B8: Sử dụng Control Speed để diều chỉnh tốc độ mô phỏng->nhấn Play để mô
phỏng............................................................................................................... 94
Xuất G-code và nạp vào máy CNC 3 trục.......................................................94
B1: Click vào NC program->chọn new NC program.......................................94

B2: Đặt tên cho G-code->chọn tọạ độ ban đầu để xuất G-code trong ô Output
Workplane.......................................................................................................94
B3: Click chọn Path và kéo vào G-code mới đặt tên->chọn write...................94
B4: Mở phần mềm Mach3 đã kết nối với máy thông qua cổng LPT hoặc USB.
......................................................................................................................... 94
B5: Nhấn Reset trên phần mềm đèn tín hiệu sẽ khơng nhấp nháy ( nếu vẫn cịn
nhập nháy thì kiểm tra lại đầu kết nối đã được kêt nối chưa)...........................94


B6: Di chuyển các trục về vị trí thích hợp, sau cho trục Z vừa đụng chính giữa
bàn xuay-> nhấn lần lượt Zero X, Zero Y, Zero A, Zero B.............................95
.B7: Click vào Load G-code để nạp vào phần mềm và tiến hành chạy............95


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Quy ước kí tự địa chỉ…………………………………………………….24
Bảng 3.1 So sánh động cơ bước và động cơ servo..................................................33


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Kết cấu chung của máy CNC.....................................................................6
Hình trục chính..........................................................................................................6
Hình 2.3. Các dạng dẫn động trục chính....................................................................7
Hình 2.4. Băng dẫn hướng.........................................................................................7
Hình 2.5. Quan hệ giữa lực ma sát và tốc độ của vít me thường và vít me bi............8
Hình 2.6. Cấu tạo vít me bi........................................................................................9
Hình 2.7. Các phương pháp khử khe hở vít me bi...................................................10
Hình 2.8. Khử khe hở vít me bi bằng lị xo..............................................................11
Hình 2.9. Hệ điều khiển NC....................................................................................13
Hình 2.10. Hệ điều khiển CNC................................................................................14

Hình 2.11. Điều khiển điểm – điểm.........................................................................15
Hình 2.12a,b. Điều khiển theo đường thẳng............................................................16
Hình 2.13. Phay túi trên máy 3D.............................................................................16
Hình 2.14. Phay túi trên máy 4D.............................................................................17
Hình 2.15. Quy tắc xác định tọa độ của máy CNC..................................................18
Hình 2.16. Quy tắc bàn tay phải..............................................................................19
Hình 2.17. Các điểm gốc và điểm chuẩn của máy...................................................20
Hình 2.18. Điểm gốc chương trình.........................................................................21
Hình 2.19. Điểm chuẩn của gá dao T và điểm gá dao N..........................................21
Hình 3.1. Thiết kế phần khung máy.........................................................................26
Hình 3.2. Thiết kế truyền động trục X.....................................................................27
Hình 3.3. Thiết kế truyền động trục Y.....................................................................28
Hình 3.4. Thiết kế truyền động trục Z.....................................................................29


Hình 3.5. Thiết kế truyền động trục A.....................................................................30
Hình 3.6. Thiết kế truyền động trục C.....................................................................30
Hình 3.7. Tổng thiết kế truyền động trục AC..........................................................31
Hình 3.8. Thiết kế tổng thể cơ khí...........................................................................32
Hình 3.9. Động cơ bước..........................................................................................33
Hình 3.10. Cấu tạo động cơ bước............................................................................34
Hình 3.11. Cấu tạo động cơ bước nam châm vĩnh cửu............................................36
Hình 3.12. Nguyên lý hoạt động động cơ bước nam châm vĩnh cửu.......................37
Hình 3.13. Nguyên lý hoạt động động cơ bước biến trừ trở....................................38
Hình 3.14. Cấu tạo động cơ bước hỗn hợp..............................................................40
Hình 3.15. Động cơ bước 2 pha lưỡng cực và đơn cực............................................41
Hình 3.16. Phương pháp điều khiển động cơ bước..................................................42
Hình 3.17. Động cơ trục chính................................................................................43
Hình 3.18. Dây đai..................................................................................................44
Hình 3.19. Ổ bi 8.....................................................................................................44

Hình 3.20. Bánh răng motor Pulley GT2 - 80 răng..................................................45
Hình 3.21. Bánh răng motor Pulley GT2 - 60 răng..................................................46
Hình 3.22. Bánh răng motor Pulley GT2 - 20 răng..................................................47
Hình 3.23. Driver CSD2120-P.................................................................................48
Hình 3.24. Mạch CNC BOB MACH3 USB V2......................................................49
Hình 3.25. Bộ nguồn tổ ơng 12V.............................................................................50
Hình 4.1 Giao diện chính của bộ điều khiển Mach3................................................52
Hình 4.2 Nhóm vị trí tọa độ các trục.......................................................................53
Hinh 4.3 Nhóm điều khiển chương trình................................................................54


Hình 4.4 Hộp thoại Tool Information......................................................................55
Hình 4.5 Feed Rate..................................................................................................56
Hình 4.6. Spinde speed............................................................................................57
Hình 4.7. Giao diện trang MDI................................................................................58
Hình 4.8. Giao diện trang Tool Path........................................................................59
Hình 4.9. Giao diện trang Offsets............................................................................59
Hình 4.10. Giao diện trang Settings.........................................................................60
Hình 4.11. Hộp thoại sử dụng mode jog MPG (Handle).........................................62
Hình 4.12. Hộp thoại cho phép thiết lập các chân điều khiển LPT..........................63
Hình 4.13. Cam Funtion Addon..............................................................................64
Hình 4.14. Giao diện chương trình Cut a Circular Pocket.......................................65
Hình 4.15. Tiến hành chạy chương trình từ Cirular Pocket.....................................65
Hình 4.16. Sơ đồ từng chân của cổng máy in (LPT)................................................66
Hình 4.17. Bảng hiệu chỉnh số chân tin hiệu cổng LPT...........................................67
Hình 4.18. Hộp thoại cho phép hiệu chỉnh số xung encoder để di chuyển..............68
Hình 4.19. Bảng thiết lập phím tắt di chuyển cho các trục......................................68
Hình 4.20. Bảng thiết lập các cử bằng phần mềm....................................................69
Hình 4.21. Hộp thoại Import dxf Mach3.................................................................69
Hình 4.22. Các thiết lập trong hộp thoại..................................................................70

Hình 4.23. Hộp thoại thiết lập các lớp.....................................................................70
Hình 4.24 hệ số Factors...........................................................................................71
Hình 5.1. Cấu trúc khung máy CNC........................................................................73
Hình 5.2. Khung máy hồn chỉnh sau khi lắp ráp....................................................74
Hình 5.3. Dây đai-bánh răng trục X.........................................................................75


Hình 5.4. Dây đai-bánh răng trục Y.........................................................................76
Hình 5.5. Dây đai-bánh răng trục Z.........................................................................77
Hình 5.6. Động cơ Bước trục X...............................................................................77
Hình 5.7. Động cơ Bước trục Y...............................................................................78
Hình 5.8. Driver động cơ Bước...............................................................................78
Hình 5.9. Động cơ trục chính..................................................................................79
Hình 5.10. Bố trí mạch đệm....................................................................................80
Hình 5.11. Thiết kế và lập trình trên phần mềm Powermill.....................................81
Hình 5.12. Mơ phỏng gia cơng trên phần mềm.......................................................81
Hình 5.13. Kết quả mơ phỏng gia cơng trên xốp.....................................................82
Hình 5.14a. Sản phẩm đang đượcgia cơng trên máy................................................83
Hình 5.14b. Sản phẩm đang đượcgia cơng trên máy...............................................84
Hình 5.14c. Sản phẩm đang đượcgia cơng trên máy................................................85
Hình 5.14d. Sản phẩm đang đượcgia cơng trên máy...............................................86
Hình 5.15a. Sản phẩm hồn thành...........................................................................87
Hình 5.15b. Sản phẩm hồn thành...........................................................................88
Hình 5.15c. Sản phẩm hoàn thành...........................................................................89


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Tiến Sĩ Ngô Hà Quang Thịnh
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1. Lý do chọn đề tài
Các máy công cụ là trụ cột của nền kinh tế sản xuất, nó khơng những làm ra
các sản phẩm mà cịn làm ra các thiết bị và hệ thống khác phục vụ cho tất cả các
ngành kinh tế. Nhu cầu về các thiết bị nói chung ngày càng tăng của các doanh
nghiệp trong nước, đặc biệt là trong giai đoạn hội nhập và phát triển công nghiệp
của đất nước. Các doanh nghiệp phải đối mặt với việc cạnh tranh khốc liệt khơng
những ở thị trường nước ngồi mà cịn ngay chính ở trong thị trường trong nước, do
vậy nhu cầu thiết bị sản xuất đóng một vai trị sống cịn đối với các doanh nghiệp.
Để phục vụ sản xuất thường các doanh nghiệp nhập khẩu nhóm sản phẩm máy móc,
thiết bị, dụng cụ và phụ tùng phục vụ cho sản xuất chế tạo. Dự kiến trong những
năm tới, sau khủng hoảng là giai đoạn các doanh nghiệp phải loại bỏ công nghệ cũ,
đầu tư cơng nghệ mới nhằm nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường. Trong ngành cơ
khí chính xác, nhu cầu các máy cơng cụ chính xác như CNC, các máy cơng cụ
chun dùng gia cơng tự động hóa theo nhu cầu doanh nghiệp sẽ rất lớn.
Ngày nay máy CNC không còn là khái niệm xa lạ tại Việt Nam. Máy CNC
xuất hiện tại hầu hết các lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là trong công nghiệp. Tuy nhiên
hầu hết các máy CNC trong nước đều là nhập từ một số nước như Đức, Nhật và
Trung Quốc, và giá thành các máy CNC đều rất cao. Những máy CNC thiết kế và
sản xuất tại việt nam cịn rất ít và hầu như chỉ dừng lại ở mức độ “chế máy CNC
chạy được”. Do vậy chúng em đã quyết định chọn đề tài thiết kế hệ thống điều
khiển cho máy CNC, để mong rằng trong một tương lai gần, những máy CNC được
thiết kế và sản xuất tại Việt Nam sẽ có chất lượng tốt hơn và ngày càng phổ biến
hơn, từ đó thúc đẩy sự phát triển của nền khoa học công nghệ trong nước.
Trong đề tài đồ án môn tốt nghiệp, mục tiêu trước tiên mà em hướng tới là chế
tạo được mơ hình máy CNC hoạt động hoạt động với sai số nhỏ, sau đó em hướng


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Tiến Sĩ Ngô Hà Quang Thịnh
tới khắc phục dao động, sai số và nâng cao tính tự động của máy như khả năng thay

dao tự động, hệ thống cấp phôi tự động... Tuy nhiên do kinh nghiệm cịn hạn chế và
thời gian thực hiện có hạn, nên đồ án của em cịn những thiếu xót, và mục tiêu ổn
định dao động và hệ thống cấp phôi tự động em chưa thể hoàn thiện. Em mong nhận
được những ý kiến đóng góp của các thầy cơ để hoàn thiện hơn để tài.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Tiến Sĩ Ngô Hà Quang Thịnh đã giúp đỡ và
tạo điều kiện tốt để để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu, chế
tạo và thiết kế máy cnc 3 trục”.
1.2 Mục đích của đề tài
Đề tài có các mục đích sau:
- Chế tạo mơ hình máy CNC 3 trục gia cơng vật liệu mềm
- Gia cơng được các chi tiết kích thước nhỏ
1.3. Nhiệm vụ của đề tài
- Thiết kế cơ khí kết cấu máy CNC
- Thi cơng phần cơ khí, chế tạo và lắp ráp hồn thiện mơ hình máy CNC.
- Máy chạy hoàn thiện.
1.4. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là máy cơng cụ điều khiển bằng chương
trình số CNC.
- Nhóm thực hiện nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy CNC 3 trục
1.5. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiểu các tài liệu liên quan đến động cơ DC, động cơ bước, động cơ
servo
- Sử dụng phần mềm hỗ trợ xây dựng mơ hình tính tốn và thực hiện mơ
phỏng kiểm tra kết quả tính tốn q trình trao đổi nhiệt.
- Tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau: đồ án khóa trước, tài liệu trong
sách, trên mạng internet,...


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Tiến Sĩ Ngô Hà Quang Thịnh

1.6. Nội dung đề tài:
Nội dung đề tài gồm 6 chương chính:
- Chương 1: Giới thiệu đề tài
- Chương 2: Tổng quan giải pháp công nghệ
- Chương 3: Phương pháp giải quyết
- Chương 4: Quy trình thiết kế phần cứng và phần mềm
- Chương 5: Thi cơng mơ hình thực nghiệm, đánh giá kết quả
- Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài