Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay CNC 3 trục ứng dụng trong gia công gỗ, mica và kim loại màu

Bài viết Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay CNC 3 trục ứng dụng trong gia công gỗ, mica và kim loại màu trình bày một số kết quả nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay CNC 3 trục dùng phần mềm Mach3. Kết quả nghiên cứu này bước đầu sẽ giúp cho việc phát triển chế tạo máy phay 4 trục và 5 trục, giúp nâng cao quá trình tự động hóa và gia công được các biên dạng phức tạp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay CNC 3 trục ứng dụng trong gia công gỗ, mica và kim loại màu Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC 3 TRỤC ỨNG DỤNG TRONG GIA CÔNG GỖ, MICA VÀ KIM LOẠI MÀU Đoàn Yên Thế1, Nguyễn Đức Nam1, Trần Duy Hậu1, Đinh Văn Ninh1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: dythe@tlu.edu.vn 1. ĐẶT VẤN ĐỀ X ; (3) động cơ trục chính; (4) mặt bàn; (5) Ngày nay, công nghệ chế tạo máy CNC Cụm trục Y. (Computer Numerical Control) ở các nước Z phát triển đã đạt đến mức hoàn thiện cao. X Trong khi đó ở Việt Nam các nghiên cứu thiết kế chế tạo máy CNC là chưa nhiều, đặc biệt là các máy CNC 4 trục và 5 trục để gia công các chi tiết có hình dáng phức tạp và có Y độ tinh xảo cao như tranh điêu khắc, các đồ thủ công mỹ nghệ. Do đó, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay CNC 3 trục với kích thước nhỏ gọn và giá thành thấp nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trong gia công đồ thủ công mỹ nghệ và gia công kim Hình 1. Mô hình thiết kế 3D loại màu là một vấn đề thực tiễn đòi hỏi. máy phay CNC 3 trục Trong báo cáo này trình bày một số kết quả nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay 2.1. Cụm trục X CNC 3 trục dùng phần mềm Mach3. Kết quả Nhiệm vụ của cụm trục X là điều khiển nghiên cứu này bước đầu sẽ giúp cho việc máy tịnh tiến theo phương X và đỡ cụm trục phát triển chế tạo máy phay 4 trục và 5 trục, Z. Phương án thiết kế cụm trục X được đưa giúp nâng cao quá trình tự động hóa và gia ra như Hình 2. công được các biên dạng phức tạp. Từ đó từng bước bước thử nghiệm, nâng cao độ X cứng vững, độ chính xác và độ tin cậy của máy. Máy phay CNC 3 trục được nghiên cứu thiết kế chế tạo tại Trung tâm Khoa học công nghệ Cơ học máy thủy lợi, trường Đại học Thủy lợi. 2. MÔ HÌNH THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC 3 TRỤC Hình 2. Mô hình thiết kế 3D cụm trục X Dựa vào yêu cầu làm việc của máy phay CNC 3 trục và không gian làm việc của máy. Kết cấu chính cụm trục X gồm (1) tấm đỡ Phương án thiết kế, kết cấu máy CNC 3 trục trục X, (2) khớp nối, (3) động cơ, (4) ống đỡ được mô tả như Hình 1. Các bộ phận chính động cơ, (5) ray tròn φ20, (6) con trượt của máy gồm: (1) cụm trục Z; (2) cụm trục LM20LUU, (7) tấm trung gian, (8) đai ốc, (9) 208 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 vít me bi φ16 bước 5, đai ốc φ16 bước 5, (10) Bảng 1: Các thông số cơ bản Ổ lăn. của máy phay CNC 3 trục 2.2. Cụm trục Y Đặc tính kỹ thuật Thông số Nhiệm vụ của cụm trục Y là điều khiển Kích thước máy (mm) 950 × 720 × 750 máy tịnh tiến theo phương Y và đỡ cụm trục Hành trình máy (mm) 400 × 600 × 70 X, cụm trục Z. Phương án thiết kế cụm trục Động cơ bước trục X SUMTOR 3A-1.2Nm Y được đưa ra như Hình 3. và trục Z Động cơ bước trục Y SUMTOR 3A-1.8Nm 24000 vòng/phút, công Động cơ trục chính suất 1.5 kW Ổ chứa dao 1 Đường kính dao tối đa φ6 (mm) Phay biên dạng 2D, 3D, Hình 3. Mô hình thiết kế 3D cụm trục Y Khả năng gia công gia công mặt cong phức tạp Kết cấu chính của cụm trục Y gồm (1) động cơ, (2) khớp nối, (3) ống nối động cơ, 3. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU (4) tấm đỡ trục Y, (5) tấm đỡ ray, (6) ray tròn KHIỂN MÁY PHAY CNC 3 TRỤC có đế φ16, (7) con trượt SBR16UU, (8) tấm Sơ đồ khối hệ thống điều khiển máy được trung gian, (9) vít me bi φ16 bước 5 và đai ốc thể hiện như Hình 5. φ16 bước 5. 2.3. Cụm trục Z Nhiệm vụ của cụm trục Z là điều khiển máy tịnh tiến theo phương Z và đỡ động cơ trục chính. Phương án thiết kế cụm trục Z được đưa ra như Hình 4. Hình 4. Mô hình thiết kế 3D cụm trục Z Hình 5. Sơ đồ khối hệ thống Kết cấu chính của cụm trục Z gồm (1) điều khiển máy phay CNC 3 trục động cơ, (2) khớp nối, (3) ống đỡ động cơ, (4) tấm đỡ trục Z, (5) ray tròn có φ16, (6) vít 4. PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN MÁY me φ16 bước 5, (7) đai ốc bi φ16 bước 5, (8) PHAY CNC 3 TRỤC khối trung gian, (9) động cơ, (10) chi tiết cố Giao diện điều khiển máy phay CNC 3 định động cơ. trục sử dụng phần mềm Mach3 hiển thị như Các thông số kỹ thuật chính của máy như Hình 6. Phần mềm mã nguồn mở Mach3 được mô tả trong Bảng 1. CNC được sử dụng ngày càng nhiều với giao 209 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 diện đẹp, dễ dàng sử dụng. Các tính năng cơ Hình 8 với các kích thước gia công và kiểm ...