Skkn ứng dụng CNC vào hàn, cắt kim loại bằng plasma phục vụ công tác giảng dạy tại trường cao đẳng kinh tế kỹ thuật kiên gian

3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CƠ SỞ
Lĩnh vực Tự nhiên – Kỹ thuật
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Tên đề tài: ỨNG DỤNG CNC VÀO HÀN, CẮT KIM LOẠI BẰNG PLASMA
PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY TẠI TRƢỜNG CAO
ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT KIÊN GIANG
1.2. Thời gian thực hiện: 12 tháng, kể từ ngày được duyệt
1.3. Kinh phí thực hiện: 5

VNĐ

Tổng kinh phí: 50 (triệu VNĐ), trong đó:
-

Nguồn sự nghiệp khoa học: 30 triệu VNĐ.

-

Kinh phí của trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật Kiên Giang: 20 triệu VNĐ.

-

Nguồn khác: không

1.4. Chủ nhiệm đề tài:
Họ và tên: Dương Quang Nhựt

năm sinh: 14/09/1976

Nam/Nữ: Nam

Học hàm, học vị: CN.Giảng viên, chuyên ngành công nghệ chế tạo máy
Điện thoại: 0917672909

E-mail:

Cơ quan, đơn vị công tác: Khoa Cơ khí sửa chữa
Điện thoại: 0773.863530

Fax: 0773.863421

Địa chỉ cơ quan: 425- Mạc Cửu, Vĩnh Thanh, Rạch Giá, Kiên Giang
1.5. Thƣ ký đề tài:
Họ và tên: Nguyễn Hữu Bang

năm sinh: 1958/ Nam/ Nữ: Nam

Học hàm, học vị: ThS.Giảng viên, chuyên ngành công nghệ chế tạo máy
Điện thoại: 0918243608 E-mail:
Cơ quan, đơn vị công tác: Khoa cơ khí sửa chữa.
Điện thoại: 0773.863530

Fax: 0773.863421

Địa chỉ cơ quan: 425- Mạc Cửu, Vĩnh Thanh, Rạch Giá, Kiên Giang
1.6. Đơn vị chủ trì, phối hợp thực hiện đề tài:
1. Tên đơn vị chủ trì : Khoa Cơ khí sửa chữa
Địa chỉ: 425- Mạc Cửu, Vĩnh Thanh, Rạch Giá, Kiên Giang

Điện thoại: (0773) 863530

1


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

Họ và tên thủ trưởng đơn vị: ThS. Nguyễn Hữu Bang
Điện thoại: 0918243608

E-mail:

1.7. Cơ quan quản lý đề tài
Cơ quan quản lý cấp cơ sở (trực tiếp đề tài) :Trường Cao Đẳng Kinh Tế Kỹ
Thuật Kiên Giang.
Địa chỉ: 425- Mạc Cửu, Vĩnh Thanh, Rạch Giá, Kiên Giang
Điện thoại: (0773) 863530

Fax: (0773) 863530

Họ và tên thủ trưởng cơ quan: Ths. Hồ Minh Triết.
Điện thoại: (0773) 863530 E-mail:
Cơ quan quản lý cấp tỉnh: Sở Khoa học và Công nghệ Kiên Giang
Địa chỉ tổ chức: 320-Ngô Quyền, Vĩnh Lạc, Rạch Giá, Kiên Giang
Điện thoại: 0773.862003
Fax: 0773.866942
Website: khoahoc.kiengiang.gov.vn
Họ và tên Giám đốc: Lê Thanh Việt
1.8 Các cán bộ thực hiện đề tài:
Nội dung công

việc tham gia

Thời gian làm việc cho
đề tài

Họ và tên, học hàm
học vị

Chuyên
môn lĩnh
vực

CN.Dương Quang
Nhựt

Khoa Cơ
khí sửa
chữa

6 tháng

1

Khoa Cơ
khí sửa
chữa

2 tháng

2

ThS. Nguyễn Hữu
Bang

Khoa Cơ
khí sửa
chữa

2 tháng

3

KS.Huỳnh Chí
Trường

Thành viên

4

KS.Nguyễn Xuân
Mậu

Khoa Cơ
khí sửa
chữa

Thành viên

TT

(Số tháng quy đổi)

2 tháng

II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG ÁN TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu của đề tài:
2.1.1. Mục tiêu chung : Thiết kế, chế tạo và lắp ráp hoàn chỉnh máy hàn, cắt plasma
bằng công nghệ CNC.

2


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

2.1.2. Mục tiêu cụ thể:
Thiết kế nguyên lý hoạt động máy cắt plasma, với các thông số kỹ thuật:
- Hành trình băng ngang: 1,2m
- Hành trình băng dọc: 2,4m
- Cắt được thép tấm khổ: 1m x2m x 6mm
Thiết kế, gia công, lắp ráp các cơ cấu cơ khí.
Thiết kế, gia công, lắp ráp hệ thống điều khiển và giao tiếp với máy tính.
(hoàn thiện mô hình).
Biên soạn tài liệu giảng dạy.
2.2. Tình trạng đề tài (check vào ô tƣơng ứng):
Mới

Kế tiếp hướng nghiên cứu của chính nhóm tác giả
 Kế tiếp nghiên cứu của người khác

2.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu, luận giải về mục tiêu và những nội dung

nghiên cứu của đề tài:
2.3.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài:
Ngoài nƣớc:
Plasma là trạng thái vật chất thứ tư (ngoài ba trạng thái vật chất là: rắn, lỏng và khí).
Plasma được hình thành khi vật chất được ion hóa cực mạnh đến mức phần lớn các phân
tử hay nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân và các điện tử (electron) chuyển động tự do giữa
các hạt nhân. Plasma không phải ở thể rắn vì nó không có điểm nóng chảy. Nó không
phải ở thể lỏng vì nó không có lực căng bề mặt và không xác định được điểm sôi. Nó
cũng không phải ở thể khí vì nó không có điểm ngưng tụ và không thể chứa nó trong
các bình chứa. Vì vậy người ta xếp plasma vào trạng thái vật chất thứ tư.
Trạng thái Plasma không phổ biến trên trái đất, tuy nhiên trên 99% vật chất trong vũ trụ
tồn tại dưới dạng plasma. Vì thế trong bốn trạng thái kể trên, plasma được xem như
trạng thái đầu tiên trong vũ trụ. Ví dụ: tia sét là một dạng plasma trong tự nhiên. Mặt
trời cũng là một dạng plasma.
Công nghệ cắt Plasma được phát minh cách đây khoảng hơn 50 năm, trong thời kỳ đỉnh
cao của thế chiến thứ 2. Trong một nổ lực để cải thiện các mối nối của máy bay chiến
đấu, một phương pháp hàn đã được phát triển (Gọi là hàn TIG) khi dùng một hàng rào
khí trơ thổi chung quanh tia hồ quang điện để bảo vệ mối hàn khỏi quá trình oxy hóa.
Một vài thập kỷ sau, người ta phát hiện rằng việc giới hạn độ mở của đường khí trơ đi
qua tia hồ quang điện tạo ra một loại vật chất thứ tư gọi là plasma, và nó tạo ra một
nhiệt lượng vô cùng lớn khoảng 10.000 – 15.000 °C. Cùng lúc đó độ mở nhỏ hơn làm
tăng tốc độ của dòng khí thoát ra, nó có khả năng thổi bay tất cả các loại kim loại mà nó
đi qua. Từ đó, công nghệ này được dùng để cắt kim loại. Càng ngày với sự tiến bộ của

3


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

khoa học kỹ thuật, các thiết bị cắt plasma ngày càng có chi phí thấp hơn và được thương

mại hóa cách đây khoảng hơn 10 năm.
Quá trình cắt Plasma được sử dụng để cắt kim loại dẫn điện, bằng cách dùng chất khí
dẫn điện để chuyển năng lượng từ nguồn cấp điện qua đầu cắt đến tấm kim loại cần cắt.
Như chúng ta biết, chất khí (VD: Không khí, Oxy, Nitơ…) là không dẫn diện ở trạng
thái bình thường. Tuy nhiên, nếu cung cấp vào nguồn khí một năng lượng lớn làm ion
hóa các nguyên tử khí thì nó trở nên dẫn diện. Khi quá trình oxy hóa xảy ra cực mạnh
cùng lúc với việc cung cấp dòng điện lên tục qua dòng khí đã bị ion hóa thì sẽ tạo ra
dòng plasma. Dẫn dòng plasma này đến đầu cắt để cắt kim loại. Lúc này đầu cắt và tấm
kim loại cần cắt tạo ra một dòng điện khép kín để duy trì tia plasma liên tục trong suốt
quá trình cắt.
Một hệ thống cắt plasma cơ bản bao gồm: một bộ nguồn cung cấp năng lượng, một
mạch khởi động hồ quang và đầu cắt. Các thành phần hệ thống cung cấp năng lượng
điện, khả năng ion hóa và quy trình điều khiển là cần thiết để cho ra đường cắt chất
lượng và năng suất cao trên nhiều loại kim loại khác nhau.
Bộ nguồn cung cấp năng lượng là một nguồn điện một chiều liên tục có điện áp từ 240
đến 400 VDC. Dòng điện ngõ ra của bộ nguồn xác định tốc độ và độ dày vật liệu cần
cắt của hệ thống. Chức năng chính của bộ nguồn là để cung cấp năng lượng chính xác
để duy trì hồ quang plasma sau khi ion hóa.
Mạch khởi động hồ quang là một bộ phát tần số cao tạo ra một điện áp xoay chiều từ
5000 đến 10000 volt ở tần số 2 triệu Hz (2MHz). Điện áp này được sử dụng để tạo ra
một hồ quang cường độ cao bên trong đầu cắt để ion hóa khí, vì thế tạo ra plasma.
Đầu cắt dùng để giữ các chi tiết tiêu hao như vòi phun (béc cắt) và điện cực, cung cấp
chất làm mát (khí hoặc nước) đến những bộ phận này. Các vòi phun và điện cực nén và
duy trì tia plasma.
CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT MÁY CẮT PLASMA
Bộ nguồn cung cấp và mạch khởi động hồ quang được nối với đầu cắt qua các ống và
dây dẫn bên trong. Các ống và dây dẫn này cung cấp các dòng khí, dòng điện và dòng
hồ quang mồi (dòng pilot) thích hợp đến đầu cắt để mồi và duy trì quá trình.

4

3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

1.
Đầu tiên khi một tín hiệu khởi động được gửi đến bộ nguồn cung cấp. Điều này
đồng thời kích hoạt điện áp 280 VDC và dòng khí đến đầu cắt . Điện áp này có thể đo
từ điện cực (electrode) đến vòi phun (Nozzle). Vòi phun được nối đến cực dương của
bộ nguồn thông qua một điện trở và relay(gọi là Pilot arc relay), trong khi vật liệu cần
cắt được nối trực tiếp đến cực dương. Luồng khí đi qua vòi phun và thoát ra ngoài.
Không có tia hồ quang ở thời điểm này, cũng như không có dòng điện chạy qua nguồn
DC (Nên mới gọi là điện áp hở mạch).

2.
Sau khi dòng khí ổn định, mạch khởi động hồ quang bắt đầu làm việc. Với điện
áp do mạch này tạo ra khoảng từ 5000 – 10000 VAC ở tần số cao, tia lửa điện sẽ được
phóng qua giữa điện cực và vòi phun bên trong đầu cắt, nơi dòng khí phải đi qua để
thoát ra ngoài. Năng lượng chuyển từ tia lửa điện với tần số cao qua dòng khí làm cho
nó bị ion hóa và trở nên dẫn điện. Dòng khí dẫn điện này tạo thành đường dẫn điện giữa
điện cực và vòi phun, và kết quả là hồ quang plasma được hình thành. Dòng khí này
buộc tia hồ quang này đi qua lổ của vòi phun ra ngoài, tạo thành dòng mồi hồ quang
(Pilot arc).
3. Khi vòi phun đủ gần với vật liệu cần cắt, dòng hồ quang mồi sẽ đánh vào vật liệu
như là đường dẫn dòng điện đến cực dương (của bộ nguồn) mà không bị giới hạn bởi
điện trở như vòi phun nối đến cực dương. Dòng điện chảy qua vật liệu được nhận biết
bởi bộ nguồn. Khi dòng điện này được phát hiện bộ khởi động hồ quang ngưng làm việc
và pilot relay sẽ mở ra. Dòng khí ion hóa được duy trì với năng lượng từ hồ quang của
nguồn điện một chiều.

4. Nhiệt độ của hồ quang plasma sẽ làm chảy kim loại, đánh thủng qua tấm phôi và

dòng khí với tốc độ cao sẽ thổi bay vật liệu nóng chảy từ phía dưới của đường cắt. Tại
thời điểm này đầu cắt bắt đầu di chuyển và qui trình cắt bắn đầu.

5


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

5. Trường hợp đầu cắt Plasma được gắn trên máy CNC (Máy cắt plasma CNC), bộ điều
khiển của máy CNC sẽ cảm ứng tín hiệu từ bộ nguồn plasma cho biết dòng hồ quang
plasma đã được thiết lập thành công. Lúc đó máy CNC sẽ bắt đầu di chuyển đầu cắt
theo bản vẽ. Đồng thời cho phép bộ điều khiển độ cao đầu cắt plasma (THC – Torch
Height Controller) hoạt động, thiết bị này sẽ tự động cảm ứng và điều khiển độ cao đầu
cắt lên xuống theo độ cong vênh của vật liệu, để đảm bảo độ cao của vòi phun so với bề
mặt liệu luôn ổn định ở độ cao mong muốn.
CÁC BIẾN THỂ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT PLASMA
Trải qua quá trình phát triển hơn nữa thế kỷ, công nghệ cắt plasma đã phát triển qua 5
thế hệ để đáp ứng với những nhu cầu cắt từ đơn giản đến nâng cao.

Cắt Plasma thông thƣờng:
Quá trình này thường sử dụng một loại khí duy nhất (Thường là khí nén hay Nitơ) cho
cả khí dùng tạo ra plasma và khí làm mát. Hầu hết các hệ thống này có công suất dưới
100A, để cắt vật liệu dày dưới 15mm. Chủ yếu dùng để cắt bằng tay.
Cắt Plasma độ chính xác cao:

Quá trình này tạo ra chất lượng cắt cao trên vật liệu mỏng hơn, (nhỏ hơn 25mm) ở tốc
độ chậm hơn. Cải thiện chất lượng này là kết quả của việc sử dụng các công nghệ mới
nhất để siêu nén hồ quang, tăng đáng kể mật độ năng lượng. Tốc độ chậm hơn được yêu
cầu cho phép các thiết bị chuyển động để đường cắt chính xác hơn. Quá trình này chỉ
dành cho các ứng dụng cắt bằng máy CNC.

6


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

Trong nƣớc:
Hiện nay, máy hàn-cắt plasma thủ công (người thợ dùng tay để điều khiển mỏ cắt) đã rất
phổ biến trên thị trường Việt Nam. Máy hàn-cắt plasma bằng công nghệ CNC cũng đã
xuất hiện trên thị trường Việt Nam, nhưng hầu như chỉ có các doanh nghiệp cơ khí có
quy mô lớn mới sử dụng, các doanh nghiệp và cơ sở nhỏ việc sử dụng còn hạn chế do
giá thành còn khá cao (khoảng từ 175 triệu VNĐ đến 259 triệu VNĐ) và nhân lực chưa
đáp ứng kịp yêu cầu công nghệ.
2.3.2. Luận giải về sự cần thiết, tính cấp bách, ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề
tài:
Ở trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật Kiên Giang, một trường cao đẳng địa phương,
chưa có trang thiết bị phục vụ giảng dạy về kỹ thuật hàn-cắt plasma bằng công nghệ
CNC. Trước yêu cầu cần phải tháo gỡ khó khăn để đạt hiệu quả giảng dạy tốt nhất. Việc
này đòi hỏi người giảng viên phải nghiên cứu chế tạo mô hình phục vụ giảng dạy.
Là giảng viên khoa Cơ Khí trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật Kiên Giang, trước
yêu cầu cấp thiết về thiết bị giảng dạy trong lĩnh vực kỹ thuật hàn-cắt plasma bằng công
nghệ cắt plasma có sự điều khiển của máy tính (Công nghệ plasma CNC). Với mong
muốn góp một phần nhỏ bé công sức của mình để nghiên cứu chế tạo mô hình phục vụ
công tác giảng dạy. Nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài: “ỨNG DỤNG CNC VÀO
HÀN, CẮT KIM LOẠI BẰNG PLASMA PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY
TẠI TRƢỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT KIÊN GIANG”.
2.4. Liệt kê danh mục các công trình nghiên cứu, tài liệu trong nƣớc và ngoài nƣớc
có liên quan đến đề tài đã trích dẫn khi đánh giá tổng quan:
Tài liệu nghiên cứu về công nghệ tự động:
1. Trường ĐHCN Tp.HCM - Giáo trình Các phương pháp gia công đặc biệt – tài

liệu nội bộ – 2011
2. />3. />4. />5. Hồ Viết Bình – Tự Động Hóa Quá Trình Sản Xuất – Trường Đại Học Sư Phạm
Kỹ Thuật TP.HCM – 2005
6. Trần Văn Địch - Tự Động Hóa Quá Trình Sản Xuất – Nhà Xuất Bản Khoa Học
Kỹ Thuật – 2006
7. Geofrey Boothroyd – Assembly Automation And Product Design – Toyler And
Pancis Group – 2005
8. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.
9. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1, 2 NXB Giáo dục, 1998.

7


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

10. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.
11. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật , NXB ĐHQGTP Hồ Chí
Minh, 2002.
2.5. Nội dung nghiên cứu của đề tài:
 Nội dung 1: Nghiên cứu tài liệu và thiết kế nguyên lý
* Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý cắt plasma dựa trên sự tận dụng nhiệt độ rất cao và tốc độ chuyển động
lớn của khí từ miệng phun của đầu cắt plasma để làm nóng chảy và thổi kim loại khỏi
rãnh cắt. Khi ứng dụng chế độ thích hợp mép cắt phẳng không sần sùi, để tạo mép cắt
vuông góc cần giảm tốc độ cắt.

Đầu cắt plasma được điều khiển bỡi hệ thống CNC, thông qua giao diện từ màn hình
máy tính, người vận hành có thể ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC để cắt vật
liệu theo ý muốn.

8


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

 Nội dung 2: Thiết kế, gia công, lắp ráp các cơ cấu cơ khí
-

Thiết kế, gia công, lắp ráp phần khung.

-

Thiết kế, gia công, bể chứa nước làm mát vật cắt

-

Thiết kế, gia công, lắp ráp các cơ cấu truyền động.

-

Thiết kế, gia công, lắp ráp phần mỏ cắt plasma.

 Nội dung 3: Thiết kế, gia công, lắp ráp hệ thống điều khiển và giao tiếp với máy
tính
 Nội dung 4
 Nội dung 5: Biên soạn tài liệu giảng dạy
2.6. Cách tiếp cận, phƣơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng:
Cách tiếp cận:
và thu thập thông tin

-

kỹ thuật cắt plasma.

tự động hóa các quá trình sản xuất.

-

- Nghiên cứu các tài liệu về lĩnh vực cơ sở thiết kế máy.
- Nghiên cứu các tài liệu về lĩnh vực điều khiển học.
- Nghiên cứu các tài liệu về lĩnh vực độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật.
- Tham khảo các loại máy cắt plasma CNC hiện có trên thị trường Việt Nam và
quốc tế.
Phương pháp nghiên cứu:
- Thu thập thông tin, tài liệu, sàng lọc và chọn ra tài liệu chính để nghiên cứu.
- Khảo sát các loại máy cắt plasma CNC hiện có trên thị trường Việt Nam và quốc
tế thông qua các trang WEB và các diễn đàn chuyên ngành.
kỹ thuật sử dụng:
-

Sử dụng kỹ thuật truyền động vít me-đai ốc bi, truyền động xích.

-

Sử dụng kỹ thuật điều khiển động cơ bước

-

Chương trình điều khiển sử dụng phần mềm MACH3 FOR PLASMA

-

Làm nguội bằng nước (bồn nước làm nguội được chế tạo bằng tole mạ kẽm
1,5mm)

-

Khung máy được chế tạo bằng phương pháp hàn.

-

Lắp ráp cân chỉnh: Các chi tiết được lắp ráp vào nhau bằng mối ghép ren.

2.7. Phƣơng án phối hợp với các tổ chức nghiên cứu trong, ngoài nƣớc:

9


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

2.9. Kế hoạch triển khai thực hiện:
21

Tiến độ thực hiện
Các nội dung, công việc
chủ yếu cần đƣợc thực
hiện; các mốc đánh giá
chủ yếu
2

1
1

Dự
kiến
kinh
phí

3

4

5

6

Tháng
11/2015

Nhóm
cán bộ
thực
hiện đề
tài

Tháng 01 ÷
06/2016

Nhóm
cán bộ

thực
hiện đề
tài

Nội dung 1: Nghiên cứu tài liệu và thiết kế nguyên lý
Nghiên cứu tài liệu và thiết
kế nguyên lý máy hàn-cắt
plasma bằng công nghệ
CNC

2

Kết quả phải đạt

Thời gian
(bắt đầu,
kết thúc)

Cá
nhân,
tổ chức
thực
hiện*

Sơ đồ nguyên lý

Nội dung 2: Thiết kế, gia công, lắp ráp các cơ cấu cơ khí
Bản vẽ và hoàn thiện
- Thiết kế, gia công, lắp gia công, lắp ráp phần
ráp phần khung.

đế và khung.
Bản vẽ và hoàn thiện
- Thiết kế, gia công, bể gia công, lắp ráp phần
chứa nước làm mát vật bể chứa nước làm mát
cắt
vật cắt
- Thiết kế, gia công, lắp Bản vẽ và hoàn thiện
ráp các cơ cấu truyền gia công, lắp ráp các
cơ cấu truyền động.
động.
Bản vẽ và hoàn thiện
- Thiết kế, gia công, lắp gia công, lắp ráp phần
ráp phần mỏ cắt plasma. mỏ cắt plasma.

3

Nội dung 3: Thiết kế, gia công, lắp ráp hệ thống điều khiển và giao tiếp với máy tính
- Thiết kế, gia công, lắp Hoàn thiện gia công,
ráp các bộ điều khiển lắp ráp các bộ điều
khiển môtơ
môtơ.
- Thiết kế, gia công, lắp Hoàn thiện gia công,
ráp bộ điều khiển và giao lắp ráp bộ điều khiển
và giao tiếp với máy
tiếp với máy tính
tính

4

Tháng 07 ÷

08/2016

Nhóm
cán bộ
thực
hiện đề
tài

Tháng

Nhóm

Nội dung 4:
Máy hàn-cắt plasma

10


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

bằng công nghệ CNC

5

cán bộ
thực
hiện đề
tài

Nội dung 5: Biên soạn tài liệu giảng dạy.

Biên soạn tài liệu
giảng dạy

6

09/2016

Tài liệu giảng dạy

Tháng
10/2016

Cá nhân

Tháng
11/2016

Nhóm
cán bộ
thực
hiện đề
tài

Nội dung 6: Báo cáo nghiệm thu.

Báo cáo nghiệm thu

Tài liệu báo cáo, sản
phẩm nghiên cứu và
tài liệu giảng dạy

III. SẢN PHẨM KH&CN VÀ TÁC ĐỘNG LỢI ÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Sản phẩm KH&CN chính của Đề tài và yêu cầu chất lƣợng cần đạt (Liệt kê theo
dạng sản phẩm)
3.1. Sản phẩm dạng I: Mẫu (model, maket); Sản phẩm (là hàng hoá, có thể được tiêu thụ
trên thị trường); Vật liệu; Thiết bị, máy móc; Dây chuyền công nghệ; Giống cây trồng;
Giống vật nuôi và các loại khác;

Số
TT

1

Tên sản phẩm cụ
thể và
Đơn vị
chỉ tiêu chất
tính
lƣợng chủ yếu của
sản phẩm
Máy hàn-cắt
plasma bằng công
nghệ CNC

Cái

Mức chất lƣợng
Cần đạt
- Máy hàn-cắt plasma
bằng công nghệ CNC,

làm việc theo chương
trình điều khiển từ máy
tính.
- Đạt độ ổn định và độ
bền cao. Sai số gia
công, lắp ráp không quá
0,1mm. Sai số vị trí khi
làm việc không quá
1mm.

11

Dự kiến
số lƣợng/
quy mô
sản phẩm
tạo ra
01


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

Mức chất lƣợng các sản phẩm dạng I: so với các sản phẩm tƣơng tự trong nƣớc và
nƣớc ngoài
-

Máy hàn-cắt plasma bằng công nghệ CNC, làm việc theo chương trình điều khiển từ
máy tính. Đảm bảo độ bền và độ ổn định, đạt được sai số vị trí khi làm việc không quá
1mm

-

Tương đương sản phẩm trong nước (sản phẩm của Cty TNHH MTV Vĩnh Đắc Lợi –
Website: vinhdacloi.com)

3.2. Sản phẩm dạng II: Nguyên lý ứng dụng; Phương pháp; Tiêu chuẩn; Quy phạm; Phần
mềm máy tính; Bản vẽ thiết kế; Quy trình công nghệ; Sơ đồ, bản đồ; Số liệu, Cơ sở dữ liệu;
Báo cáo phân tích; Tài liệu dự báo (phương pháp, quy trình, mô hình,...); Đề án, qui hoạch;
Luận chứng kinh tế-kỹ thuật, Báo cáo nghiên cứu khả thi và các sản phẩm khác
TT
1

Tên sản phẩm
Tập bản vẽ thiết kế

Yêu cầu khoa học cần đạt

Ghi chú

- Đầy đủ các bản vẽ cho một bộ hồ sơ
thiết kế

3.3. Sản phẩm dạng III: Bài báo; Sách chuyên khảo; và các sản phẩm khác
Số
TT
1

Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học cần đạt

Dự kiến nơi công bố
(Tạp chí, Nhà xuất
bản)

Ghi chú

Tài liệu giảng dạy - Hướng dẫn sử dụng.
- Đảm bảo phục vụ giảng
dạy cho các học phần:
Công nghệ hàn cắt, Kỹ
thuật điều khiển tự động,
Cơ sở tự đông hóa trong
ngành cơ khí, Công nghệ
chế tạo phôi.

Trình độ khoa học của sản phẩm (Dạng II & III) so với các sản phẩm tƣơng tự
hiện có (Làm rõ cơ sở khoa học và thực tiễn để xác định các yêu cầu khoa học cần đạt
của các sản phẩm của đề tài)
3.4. Dự kiến tham gia đào tạo trên đại học
T
T

Cấp đào tạo

Số lƣợng

Chuyên ngành đào tạo

Thạc sỹ

Tiến sỹ

12

Ghi chú


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

3.5. Sản phẩm dự kiến đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền sở hữu trí
tuệ:
3.6. Khả năng, phạm vi ứng dụng và địa chỉ ứng dụng của kết quả đề tài:
-

Sản phẩm được chuyển giao cho khoa Cơ khí sửa chữa trường Cao đẳng Kinh tế
Kỹ thuật Kiên Giang.

-

Làm sản phẩm mẫu để nhận hợp đồng gia công chế tạo cung cấp cho các doanh
nghiệp có nhu cầu

3.7. Phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu:
-

Tổ chức báo cáo, hướng dẫn vận hành mô hình.

-

Hướng dẫn cách sử dụng mô hình vào giảng dạy các học phần: Robot công

nghiệp, Kỹ thuật điều khiển tự động, Cơ sở tự đông hóa trong ngành cơ khí,
Công nghệ cấp phôi và gia công tự động.

3.8 Tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu
3.8.1 Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan (Nêu những dự kiến đóng góp vào các lĩnh
vực khoa học công nghệ ở trong nước và quốc tế)
-

Biên soạn tài liệu vận hành máy hàn - cắt Plasma CNC vào công tác giảng dạy,
nghiên cứu và học tập. Tạo được môi trường thuận lợi cho sinh viên khối ngành
công nghệ trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật Kiên Giang tiếp cận và nghiên cứu
lĩnh vực công nghệ tự động.

3.8.2 Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu
Lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu:
-

Giúp sinh viên sau khi tốt nghiệp, sẽ đóng góp được phần nào cho sự nghiệp công
nghiệp hóa và hiện đại hóa của tỉnh nhà.

-

Nhận hợp đồng gia công chế tạo máy hàn - cắt Plasma bằng công nghệ CNC cung
cấp cho các doanh nghiệp có nhu cầu.
Hướng phát triển của đề tài:

-

Giảng viên và sinh viên trong khoa Cơ khí sửa chữa có thể phát triển tiếp đề tài
bằng việc thiết kế thêm hệ thống làm sạch sản phẩm (phôi) sau khi cắt.

3.8.3 Đối với kinh tế - xã hội và môi trường(Nêu những tác động dự kiến của kết quả
nghiên cứu đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và môi trường)
Kết quả của đề tài được ứng dụng:
-

Vào công tác giảng dạy, nghiên cứu và học tập của sinh viên, góp phần đào tạo
nguồn nhân lực chất lượng cao cho tỉnh nhà.

13


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

IV. NHU CẦU KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ
(Giải trình chi tiết xin xem phụ lục kèm theo)
Đơn vị tính: Triệu đồng
4.1

Kinh phí thực hiện đề tài phân theo các khoản chi:
Trong đó
Nguồn kinh phí

Tổng kinh phí

Tổng
số

Trả công
Nguyên,

lao động
Thiết
vật liệu,
(khoa học,
bị, máy
năng
phổ
móc
lƣợng
thông)

Xây
dựng,
sửa
chữa
nhỏ

Chi
khác

50

Trong đó:
1

Ngân sách SNKH:

30,0

30,0

- Năm thứ nhất*:

30,0

30,0

- Năm thứ hai*:
2

Nguồn từ Trường
Cao đẳng Kinh tế
Kỹ thuật Kiên
Giang

20,0

4,5

9,0

6,5

(*): chỉ dự toán khi đề tài đã được phê duyệt
Ngày...... tháng ...... năm 201....

Ngày ...... tháng ...... năm 201....

Chủ nhiệm đề tài
(Họ, tên và chữ ký)

KHOA CƠ KHÍ SỬA CHỮA
TRƢỞNG KHOA

Ngày...... tháng ...... năm 201....

Ngày ...... tháng ...... năm 201....

Sở Khoa học và Công nghệ
(Họ, tên, chữ ký, đóng dấu)

TRƢỜNG CĐ KT – KT KIÊN
GIANG
(Họ, tên, chữ ký, đóng dấu)

14


BM-QT-KH.ĐC-01-07

Phụ lục
DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐỀ TÀI *
Đơn vị: triệu đồng
Tổng số

Nguồn vốn SNKH

Nội dung các khoản chi

TT

Kinh phí

Tỷ lệ (%)

Tổng số

Năm thứ
nhất

Nguồn từ
Trƣờng Cao
đẳng Kinh tế
Kỹ thuật Kiên
Giang

Năm thứ
hai

1

Trả công lao động (khoa học, phổ thông)

4,5

2

Nguyên,vật liệu, năng lƣợng

39,0

30,0

30,0

9,0

3

Thiết bị, máy móc

0

0

0

0

4

Xây dựng, sửa chữa nhỏ

0

0

0

0

5

Chi khác

6,5

0

0

6,5

50,0

30,0

30,0

20,0

Tổng cộng:

4,5

* Chỉ dự toán khi đề tài được phê duyệt (theo Thông tư số 93/2006/TTLT/BTC-BKHCN ngày 4/10/2006)


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI
Khoản 1. Công lao động (khoa học, phổ thông)
Đơn vị: triệu đồng
TT

Nội dung lao động

Thành tiền

Dự toán chi tiết theo thứ tự nội dung nghiên cứu
nêu của thuyết minh

1

2

Nguồn vốn SNKH
Tổng số

Năm thứ
nhất

Nguồn từ
Trƣờng Cao
Năm thứ hai đẳng Kinh tế Kỹ
thuật Kiên
Giang

Gia công chế tạo các cơ cấu cơ khí
- Thiết kế, gia công, lắp ráp phần khung.

1,0

1,0

- Thiết kế, gia công, bể chứa nước làm mát vật
cắt

0,5

0,5

- Thiết kế, gia công, lắp ráp các cơ cấu truyền
động.

1,0

1,0

- Thiết kế, gia công, lắp ráp phần mỏ cắt plasma.

0,5

0,5

1,5

1,5

Gia công chế tạo hệ thống điều khiển và giao

tiếp với máy tính
- Gia công chế tạo các bộ điều khiển môtơ

Tổng cộng:

4,5

4,5

13


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

14


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI
Khoản 2. Nguyên vật liệu, năng lƣợng
Đơn vị: triệu đồng
Nguồn vốn SNKH
TT

Nội dung

Đơn vị
tính

Số
lƣợng

Đơn giá

Thành
tiền

Tổng số

Năm thứ
nhất

Năm thứ
hai

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

bộ

1

2,0/bộ

2

2

2

2

bộ

1

2,0/bộ

2

2

2

3

Nguyên vật liệu chế tạo bể nước
làm mát

bộ

1

1,0/bộ

1

1

1

4

Nguyên vật liệu chế tạo các bộ điều
khiển Môtơ

bộ

3

1,5/cái

4,5

4,5

4,5

5

Nguyên vật liệu chế tạo bộ điều
khiển và giao tiếp với máy tính

bộ

1

4,0/bộ

4

4

4

6

Môtơ bước

cái

3

3,0/cái

9

7
8

Máy cắt plasma
Sơn và trang trí

cái

1
1

16,0/cái

16
0,5

11

VND

15

Nguồn từ Trƣờng
Cao đẳng Kinh tế
Kỹ thuật Kiên

Giang
10

9
16
0,5
VND

16
0,5
VND


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI
Khoản 3. Thiết bị, máy móc
Đơn vị: triệu đồng
TT

Nội dung

1

Thiết bị hiện có tham gia thực
hiện đề tài (chỉ ghi tên thiết bị và
giá trị còn lại)

2

Thiết bị mua mới

3

Thuê thiết bị (ghi tên thiết bị, thời
gian thuê)

Đơn vị
tính

Nguồn vốn SNKH
Số lƣợng

Đơn giá

Tổng cộng:

16

Thành
tiền

Tổng số

Năm thứ
nhất

Năm thứ
hai

Khác


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI
Khoản 4. Xây dựng, sửa chữa nhỏ

TT

Nội dung

Thành tiền

Nguồn vốn SNKH
Tổng

1
2
3
4
Tổng cộng:

17

Năm thứ
nhất

Năm thứ hai

Khác


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI
Khoản 5. Chi khác
Đơn vị: triệu đồng
Nội dung

TT

Thành tiền

Nguồn vốn SNKH
Tổng

1

Kinh phí quản lý (của cơ quan quản lý cơ
sở)

2

Chi phí đánh giá, kiểm tra nội bộ,
nghiệm thu các cấp

Năm thứ
nhất

Năm thứ hai

Nguồn từ Trƣờng Cao
đẳng Kinh tế Kỹ thuật
Kiên Giang

4,0

4,0

- Xây dựng thuyết minh chi tiết được duyệt

0,2

0,2

- Báo cáo khoa học tổng kết đề tài

0,5

0,5

1,2

1,2

- Chi phí kiểm tra nội bộ
- Chi nghiệm thu trung gian
- Chi phí nghiệm thu nội bộ
- Chi phí nghiệm thu ở cấp quản lý đề tài

3

Chi khác
- Ấn loát tài liệu, văn phòng phẩm
- Dịch tài liệu

18


3b- CS- Mẫu đề cương đề tài Tự nhiên kỹ thuật

- Đăng ký bảo hộ quyền sở hữu trí tuệ
- Khác
4

Phụ cấp chủ nhiệm đề tài

0,4

0,4

5

Phụ cấp thƣ ký đề tài

0,2

0,2

Tổng cộng:

6,5

6,5

19