1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC

86 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 86
Dung lượng 8,37 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN (10)
    • 1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước (2)
    • 1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước (2)
    • 1.3. Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC (2)
      • 1.3.1. Tính cấp thiết (12)
      • 1.3.2. Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC (12)
    • 1.4. Mục đích chọn đề tài (2)
    • 1.5. Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường (14)
  • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT (18)
    • 2.1. Khái niệm (2)
    • 2.2. Nguyên lý hoạt động (19)
    • 2.3. Chế độ làm việc (2)
    • 2.4. Sơ đồ nguyên lí (2)
    • 2.5. Phương án và lựa chọn phương án (2)
      • 2.5.1. Các phương án (21)
      • 2.5.2. Đánh giá và lựa chọn phương án (23)
  • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ (24)
    • 3.1. Kết cấu của máy CNC (24)
    • 3.2. Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ (2)
      • 3.2.1. Phân loại dao và chọn dao cho máy phay (26)
      • 3.2.2. Chọn các thông số (27)
      • 3.2.3. Chọn gối đỡ trục (27)
      • 3.5.2. Bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy (32)
  • CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ CHỌN PHẦN MỀM (0)
    • 4.1. Động cơ bước (33)
      • 4.1.1. Giới thiệu về động cơ bước (33)
      • 4.1.2. Động cơ bước 2 phase (0)
      • 4.1.3. Ý nghĩa của việc sử dụng động cơ bước (41)
    • 4.2. Giới thiệu sơ lƣợc về phần mềm JDPAINT (42)
    • 4.3. Giới thiệu phần mềm NC Studio (45)
  • CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ (46)
    • 5.1. Chế tạo Phần đế (46)
    • 5.2. Chế tạo cụm trục X (47)
      • 5.2.1. Chi tiết 1, 2 (48)
      • 5.2.2. Đỡ thanh trƣợt 2, 3 (49)
      • 5.2.3. Gá áo vitme X (50)
      • 5.2.4. Đỡ động cơ trục X (50)
    • 5.3. Chế tạo cụm trục Y (51)
      • 5.3.1. Tấm bên 1, 2 (52)
      • 5.3.2. Đỡ thanh trƣợt 3,4 (54)
      • 5.3.4. Đế tấm bên 6,7 (55)
      • 5.3.4. Gá áo Vitme Y (56)
    • 5.4. Chế tạo cụm trục Z (57)
      • 5.4.1. Chi tiết 1 (58)
      • 5.4.2. Thanh đỡ trƣợt 2,3 (59)
      • 5.4.3. Thanh đỡ vitme 4 (59)
      • 5.4.4. Tấm lót ổ đỡ Vitme 5 (60)
      • 5.4.5. Đỡ động cơ trục Z 6 (60)
  • CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO PHẦN ĐIỆN (61)
    • 6.1. Các thiết bị trong tủ điện (61)
    • 6.2. Chế tạo tủ điện (62)
  • CHƯƠNG 7: LẮP RÁP (63)
    • 7.1. Lắp ráp cơ khí (63)
      • 7.1.1. Trục X (63)
      • 7.1.2. Lắp ráp Trục Y (65)
      • 7.1.3. Lắp trục Z (67)
      • 7.2.1. Lắp Card điều khiển NC studio V5 vào máy tính (0)
      • 7.2.2. Kết nối Driver với bộ điều khiển NC studio V5 (69)
      • 7.2.3. Hoàn thiện tủ điện (70)
  • CHƯƠNG 8: VẬN HÀNH (71)
    • 8.1. Chế độ vận hành của CNC router (71)
    • 8.2. Hướng dẫn sử dụng JD paint để xuất G-Code (71)
    • 8.3. Hướng dẫn sử dụng NC Studio (78)
      • 8.3.1. Chế độ vận hành (78)
      • 8.3.2 Cài đặt thông số sản xuất (83)
  • CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (84)
    • 9.1. Kết luận (84)
    • 9.2. Kiến nghị (84)
  • Tài liệu tham khảo (85)

Nội dung

TỔNG QUAN

Mục đích chọn đề tài

1.5 Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC trên thị trường

2 THIẾT KẾ MÁY PHAY GỖ CNC

2.1 Khái niệm và cơ sở lí thuyết

2.5 Phương án và lựa chọn phương án

2.6 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ

2.7 Tính toán bộ truyền vit me đai ốc bi cho trục Y

2.8 Chọn chi tiết làm bộ phận máy

2.9 Bôi trơn, sửa chữa, bảo dƣỡng và các biệp pháp an toàn khi sử dụng máy

3.2 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ

3.3 Tính toán bộ truyền trục vít me-đai ốc bi cho trục Y

3.4 Chọn chi tiết làm bộ phận máy

3.5 Bôi trơn, sửa chữa, bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy

8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trần Phi Hổ Đỗ Tuấn Kiệt

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 9

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 10

1.3.Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC 11

1.3.2 Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC 11

1.4 Mục đích chọn đề tài 12

1.5 Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 17

2.5 Phương án và lựa chọn phương án 20

2.5.2 Đánh giá và lựa chọn phương án 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ 23

3.1 Kết cấu của máy CNC 23

3.2 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ 25

3.2.1 Phân loại dao và chọn dao cho máy phay 25

3.5.2 Bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy 31

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ CHỌN PHẦN MỀM 31

4.1.1 Giới thiệu về động cơ bước 32

4.1.3 Ý nghĩa của việc sử dụng động cơ bước 40

4.2 Giới thiệu sơ lƣợc về phần mềm JDPAINT 41

4.3 Giới thiệu phần mềm NC Studio 44

CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ 45

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO PHẦN ĐIỆN 60

6.1 Các thiết bị trong tủ điện 60

7.2.1 Lắp Card điều khiển NC studio V5 vào máy tính 67

7.2.2 Kết nối Driver với bộ điều khiển NC studio V5 68

8.1 Chế độ vận hành của CNC router 70

8.2 Hướng dẫn sử dụng JD paint để xuất G-Code 70

8.3 Hướng dẫn sử dụng NC Studio 77

8.3.2Cài đặt thông số sản xuất 82

CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

Hình 1.1 - Một góc xưởng sản xuất gỗ tại Việt Nam 9

Hình 1.2 - Sản phẩm nội thất làm bằng gỗ sồi 10

Hình 1.3 - Máy cắt khắc CNC tạo ra sản phẩm nội thất có giá trị nghệ thuật cao 11

Hình 1.4 - Tranh mỹ nghệ đƣợc sản xuất từ máy cắt khắc CNC 12

Hình 1.5 - Máy Phay Gỗ CNC 2218-8, TNHH MACHINE AUTO Việt Nam 13

Hình 1.6 - Máy Phay Gỗ CNC SHODA NCN-1200 Nhật Bản 14

Hình 1.7 - Máy Phay Gỗ CNC MARS Trung Quốc 15

Hình 1.8 - Máy khắc mini CNC 6090 16

Hình 2.1 - Sơ đồ kết cấu động học Máy Phay Gỗ CNC 19

Hình 2.2 - Sơ đồ nguyên lí Máy Phay Gỗ CNC 19

Hình 2.3 - Dùng động cơ bước, bộ truyền đai, trục vít me, trượt vuông dẫn hướng 20

Hình 2.4 - Dùng động cơ bước, bộ truyền đai, trục vít me,trục dẫn hướng với bạc trƣợt 20

Hình 2.5 - Dùng trục vít me bi, khớp đàn hồi, sống lăn dẫn hướng, bàn máy di chuyển 21

Hình 2.6 - Dùng trục vít me bi, bộ truyền đai, trục dẫn hướng,bạc trượt, bàn máy cố định 21

Hình 3.1 - Thanh trƣợt, trục vít me bi 24

Hình 3.2 - Các loại mũi router 25

Hình 3.4 - Kẹp bằng bulong chữ T 31

Hình 4.2 - Sơ đồ đấu dây của động cơ bước 5 phase 33

Hình 4.3 - Sơ đồ dây của động cơ bước 2 phase 4 dây và 6 dây 33

Hình 4.6 – Tên các chân kết nối 36

Hình 4.7 – thử một ngõ ra của L298 37

Hình 4.8 – Sơ đồ điều khiển động cơ điện một chiều 38

Hình 4.9 - Sơ đồ điều khiển 39

Hình 4.10 – mạch điều khiển động cơ bước 2 phase 4 dây 39

Hình 4.12 - Giao diện của phần mềm JDpaint 42

Hình 5.2 – Bản vẽ lắp cụm trục X 46

Hình 5.3 – Bản vẽ tấm đỡ vitme trục X 47

Hình 5.4 – Tấm đỡ vitme trục X 47

Hình 5.7 - Bản vẽ gá áo vitme X 49

Hình 5.8 – Bản vẽ đỡ động cơ trục X 49

Hình 5.9 – Bản vẽ lắp cụm trục Y 50

Hình 5.10 – Bản vẽ tấm bên 1 51

Hình 5.11 – Bản vẽ tấm bên 2 51

Hình 5.13 – Bản vẽ đỡ thanh trƣợt Y 53

Hình 5.15 – Bản vẽ đế nối tâm đỡ 54

Hình 5.16 – Bản vẽ đế tâm bên 54

Hình 5.17 – Bản vẽ gá áo Vitme Y 55

Hình 5.18 – Bản vẽ lắp cụm trục Z 56

Hình 5.19 – Bản vẽ đế nối tâm đỡ 57

Hình 5.20 – Đế nối tâm đỡ 57

Hình 5.21 – Bản vẽ đỡ thanh trƣợt Z 58

Hình 5.22 – Bản vẽ tấm đỡ Vitme trục Z 58

Hình 5.23 – Bản vẽ tấm lót ổ đỡ vitme 59

Hình 5.24 – Bản vẽ đỡ động cơ trục Z 59

Hình 6.2 – Driver cho động cơ bước 60

Hình 7.1 - Lắp thanh trƣợt vào thanh đỡ 62

Hình 7.3 - Hoàn thành lắp ráp trục X 63

Hình 7.4 - Lắp kẹp đai ốc bi 64

Hình 7.5 - Lắp trục vít lên tấm đỡ 64

Hình 7.7 - Lắp kẹp đai ốc bi Trục Z 66

Hình 7.9 - Lắp tấp gá Spindle 66

Hình 7.10 - Lắp ráp hoàn chỉnh phần cơ khí 67

Hình 7.11 – Lắp card vào máy tính 68

Hình 8.7 - Gọi lệnh tạo đường dao 73

Hình 8.8 - Bảng giá trị lập trình 1 74

Hình 8.9 - Bảng giá trị lập trình 2 74

Hình 8.10 - Gọi lệnh Export toolpaths 75

Hình 8.11 - Chọn vị trí lưu 75

Hình 8.13 - Chọn đặc tính cho trục Z 76

Hình 8.15 - Bảng điều chỉnh dịch chuyển bằng tay 78

Hình 8.17 - Cửa sổ hiển thị tọa độ 79

Hình 8.18 - Bảng cài đặt thông số vận hành máy 80

Hình 8.19 - Điều chỉnh chiều cao an toàn cho dao 81

Hình 8.20 - Cài đặt thông số sản xuất 82

Bảng 1.1 - Thông số kĩ thuật Máy khắc mini CNC 6090 16

Bảng 3.1 - Thông số của một số mũi Router 25

Bảng 3.2 - Bảng trị số góc cắt 26

Bảng 4.1 – các thông số cơ bản của L298 35

Bảng 4.2 – Chức năng của từng chân trong L298 37

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Kể từ đầu thế kỷ 21, ngành sản xuất gỗ của Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ, với sản lượng tăng đáng kể Dự báo cho thấy, gỗ Việt Nam sẽ tiếp tục duy trì mức tăng trưởng cao trong năm 2007 và cả trong những năm tới.

Theo Bộ Thương Mại Việt Nam, từ đầu thế kỷ 21, giá trị xuất khẩu của Việt Nam đã tăng đáng kể, từ 219 triệu đô la Mỹ vào năm 2000 lên 2 tỷ đô la Mỹ trong năm gần đây.

2006 Với đà tăng trưởng như vậy, dự liệu sẽ còn tăng cao trong những năm tới

Theo thống kê năm 2013, Việt Nam có khoảng 3.900 doanh nghiệp chế biến gỗ, trong đó 95% là doanh nghiệp tư nhân và chỉ còn lại là doanh nghiệp nhà nước Đa số các doanh nghiệp tư nhân có vốn đầu tư khiêm tốn, dẫn đến 90% trong tổng số doanh nghiệp sản xuất có quy mô nhỏ và siêu nhỏ Chỉ khoảng 5,5% là doanh nghiệp sản xuất vừa và lớn, trong khi số doanh nghiệp và tập đoàn chế biến gỗ lớn rất ít.

Hình 1.1 - Một góc xưởng sản xuất gỗ tại Việt Nam

Sản phẩm đồ gỗ xuất khẩu chủ yếu bao gồm đồ nội thất và trang trí cho nhà ở Nhiều công ty trong ngành chế biến gỗ tại Việt Nam hoạt động liên doanh với nước ngoài Ngành này hiện đang tạo ra việc làm cho gần một triệu lao động trong nước.

Ngành sản xuất và chế biến gỗ hiện nay đang đối mặt với thách thức lớn về việc thiếu nguyên liệu Do đó, nhu cầu nhập khẩu gỗ tại Việt Nam ngày càng tăng, với kim ngạch nhập khẩu tăng từ 151 triệu USD năm 2000 lên tới 1,3 tỷ USD vào năm 2011.

2012, 2014 kim ngạch nhập khẩu đã giảm xuống Nhƣng vẫn ở mức nhập khẩu lớn

Ngoài ra về mẫu mã nước ta vẫn còn kém đa dạng, máy móc còn nhiều thiếu thốn, nhất là những máy tự động,

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Năm 2013 được coi là năm thành công lớn của ngành gỗ, với kim ngạch xuất khẩu gỗ đạt 5,7 tỷ USD, mức cao nhất từ trước đến nay Trong bối cảnh ngành nông nghiệp suy giảm, tổng kim ngạch xuất khẩu bao gồm cả các sản phẩm lâm sản ngoài gỗ như đồ gỗ mỹ nghệ, đồ gỗ từ song, mây, tre… đã gần chạm mốc 6 tỷ USD, tăng khoảng 200 triệu USD so với năm 2012.

Ngành gỗ tại thị trường Trung Quốc đã có sự phát triển nổi bật trong những năm gần đây, với tốc độ tăng trưởng xuất khẩu sản phẩm đồ gỗ rất mạnh Cụ thể, giá trị xuất khẩu đạt khoảng 740 triệu USD vào năm 2012 và tăng lên gần 1 tỷ USD vào năm 2013.

Năm 2013, Việt Nam dẫn đầu về kim ngạch xuất khẩu gỗ sang EU với 800 triệu USD, tuy nhiên, thị trường vẫn còn tiềm năng lớn khi chỉ tiếp cận được 4 quốc gia là Đức, Pháp, Anh và Tây Ban Nha Nếu mở rộng ra 27 nước trong khối EU, cơ hội phát triển kim ngạch xuất khẩu gỗ sẽ rất khả quan.

Vào năm 2014, dự kiến hiệp định VPA sẽ được ký kết, mang lại lợi ích cho ngành gỗ Việt Nam thông qua sự hỗ trợ từ EU, giúp tăng giá bán, ổn định thị trường và tạo cơ hội tiếp cận trực tiếp với người tiêu dùng.

Việt Nam hiện đang nhập khẩu gỗ từ gần 40 quốc gia và xuất khẩu sang các thị trường lớn như Mỹ, EU, Nhật Bản, New Zealand, và Canada, với thuế suất 0% cho gỗ trong khối này Tuy nhiên, thách thức lớn là liệu các quốc gia này có đủ nguồn cung gỗ cho Việt Nam hay không Các doanh nghiệp trong Hiệp hội đang xem xét vấn đề này, đồng thời phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt từ sản phẩm gỗ nhập khẩu, với kỹ thuật và quản trị kinh doanh vượt trội Khoảng cách về trình độ giữa Việt Nam và các thị trường này vẫn còn lớn, do đó, việc nâng cao kỹ năng sản xuất, năng suất lao động, cũng như cải thiện mẫu mã và chất lượng sản phẩm là rất cần thiết để cạnh tranh hiệu quả.

1.3.Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC

Trong thời đại hiện nay, tranh khắc gỗ Việt Nam đang thu hút sự chú ý mạnh mẽ từ du khách quốc tế, nhưng sự khan hiếm gỗ - nguyên liệu chính - đang là một thách thức lớn Rất ít nghệ sĩ và nghệ nhân có thể duy trì cảm hứng và cảm xúc để hoàn thiện tác phẩm Quá trình tạo ra một bức tranh khắc gỗ hoàn chỉnh đòi hỏi nhiều công đoạn và kỹ năng thủ công tinh xảo, khiến nhiều người khó có thể theo đuổi Tuy nhiên, với sự trợ giúp của Máy Phay Gỗ CNC (Router CNC), việc tạo ra những tác phẩm này trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

1.3.2 Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về đồ vật trang trí nội thất tăng cao, đòi hỏi công nghệ chế tạo đồ nội thất và tranh mỹ nghệ cần phải hiện đại hơn Để sản xuất sản phẩm mỹ nghệ gỗ tinh xảo, cần có thợ lành nghề với nhiều năm kinh nghiệm Tuy nhiên, trong khi nhu cầu tăng cao, sản phẩm vẫn không đủ đáp ứng Do đó, việc chế tạo Máy Phay Gỗ CNC trở nên cần thiết Với những tính năng ưu việt, Máy Phay Gỗ CNC giúp tạo ra sản phẩm chính xác và rút ngắn thời gian sản xuất đáng kể.

Hình 1.3 - Máy cắt khắc CNC tạo ra sản phẩm nội thất có giá trị nghệ thuật cao

Các chất liệu sử dụng CNC

Máy Phay Gỗ CNC đƣợc sử dụng đặc biệt trên gỗ, mica, đồng, nhôm, MDF Hay khắc vẽ trên thủy tinh, đá, pha lê…

Hình 1.4 - Tranh mỹ nghệ đƣợc sản xuất từ máy cắt khắc CNC

Với những tính năng ƣu việt loại máy Phay Gỗ CNC đem lại nhiều ứng dụng cho người sử dụng:

Khắc vẽ, cắt hoạ tiết, hoa văn, đường cong, đường gấp khúc, hình ảnh 3D, bảng hiệu, quảng cáo

Khắc và cắt theo yêu cầu trên các loại gỗ, mica, cắt khắc trên đá, thủy tinh, pha lê… Khắc cắt các họa tiết chi tiết nhỏ, cầu kì

Trước đây, việc xử lý các đường cong và gấp khúc thường gặp nhiều khó khăn, nhưng hiện nay, máy CNC đã biến điều này trở nên đơn giản và dễ dàng hơn Công nghệ CNC cho phép tạo ra các hình ảnh 2D và 3D một cách chính xác và hiệu quả.

Khảo sát tình hình sản xuất gỗ trong và ngoài nước cho thấy nhu cầu về tranh khắc gỗ và đồ nội thất ngày càng tăng cao Để đáp ứng nhanh chóng về cả số lượng lẫn chất lượng sản phẩm, việc chế tạo máy phay gỗ CNC trở nên cần thiết.

Sản xuất máy phay gỗ CNC tại Việt Nam sẽ giúp giảm giá thành sản phẩm đáng kể, đồng thời chi phí bảo hành và sửa chữa cũng sẽ trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn.

Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường

Một số Máy Phay Gỗ-CNC

Hình 1.5 - Máy Phay Gỗ CNC 2218-8, TNHH MACHINE AUTO Việt Nam

+ Tốc độ không tải: 18m/ phút

+ Tốc độ tối đa: 12m/ phút

+ Tốc độ trục chính: 6000-24,000 vòng/ phút

Hình 1.6 - Máy Phay Gỗ CNC SHODA NCN-1200 Nhật Bản

+ Máy Phay Gỗ tự động thay dao NCN-1200 Shoda Nhật Bản

+ Với motor trục chính có tốc độ trục xoay 11kw 100~20,000min-1

+ Motor trục chính với tốc độ trục xoay: 11kw 100~20,000min-1

Hình 1.7 - Máy Phay Gỗ CNC MARS Trung Quốc

+ Điện áp sử dụng: 220v/50Hz

+ Kích thước mặt bàn: 2000x2000 mm

+ Tốc độ làm việc 8000 mm/phút

+ Tốc độ di chuyển tối đa: 10000 mm/phút

+ Vật liệu gia công: Gỗ, Vật liệu phi kim

Hình 1.8 - Máy khắc mini CNC 6090

Vùng làm việc 600mm x 900mmx150mm

Tốc độ kết nối 0-24000rpm/min

Tốc độ di chuyển tối đa30000 mm/min Đường kinh dao cắt 3.175 - 13

Nét chữ nhỏ nhất 2x2mm

Chất liệu bàn khắc Nhôm

Môi trường làm việc Nhiệt độ 0-45 độ âm 80/90%

Hệ thống làm mát Nước

Phần mềm Type3,Artcam, Castmate, NC Studio

File nhận dạng HPGL, PLT, DST, DXF and AI

Chất liệu làm việc Mika, gỗ, đồng, nhôm, nhựa,

CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Khái niệm

2.5 Phương án và lựa chọn phương án

2.6 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ

2.7 Tính toán bộ truyền vit me đai ốc bi cho trục Y

2.8 Chọn chi tiết làm bộ phận máy

2.9 Bôi trơn, sửa chữa, bảo dƣỡng và các biệp pháp an toàn khi sử dụng máy

3.2 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ

3.3 Tính toán bộ truyền trục vít me-đai ốc bi cho trục Y

3.4 Chọn chi tiết làm bộ phận máy

3.5 Bôi trơn, sửa chữa, bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy

8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trần Phi Hổ Đỗ Tuấn Kiệt

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 9

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 10

1.3.Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC 11

1.3.2 Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC 11

1.4 Mục đích chọn đề tài 12

1.5 Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 17

2.5 Phương án và lựa chọn phương án 20

2.5.2 Đánh giá và lựa chọn phương án 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ 23

3.1 Kết cấu của máy CNC 23

3.2 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ 25

3.2.1 Phân loại dao và chọn dao cho máy phay 25

3.5.2 Bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy 31

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ CHỌN PHẦN MỀM 31

4.1.1 Giới thiệu về động cơ bước 32

4.1.3 Ý nghĩa của việc sử dụng động cơ bước 40

4.2 Giới thiệu sơ lƣợc về phần mềm JDPAINT 41

4.3 Giới thiệu phần mềm NC Studio 44

CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ 45

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO PHẦN ĐIỆN 60

6.1 Các thiết bị trong tủ điện 60

7.2.1 Lắp Card điều khiển NC studio V5 vào máy tính 67

7.2.2 Kết nối Driver với bộ điều khiển NC studio V5 68

8.1 Chế độ vận hành của CNC router 70

8.2 Hướng dẫn sử dụng JD paint để xuất G-Code 70

8.3 Hướng dẫn sử dụng NC Studio 77

8.3.2Cài đặt thông số sản xuất 82

CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

Hình 1.1 - Một góc xưởng sản xuất gỗ tại Việt Nam 9

Hình 1.2 - Sản phẩm nội thất làm bằng gỗ sồi 10

Hình 1.3 - Máy cắt khắc CNC tạo ra sản phẩm nội thất có giá trị nghệ thuật cao 11

Hình 1.4 - Tranh mỹ nghệ đƣợc sản xuất từ máy cắt khắc CNC 12

Hình 1.5 - Máy Phay Gỗ CNC 2218-8, TNHH MACHINE AUTO Việt Nam 13

Hình 1.6 - Máy Phay Gỗ CNC SHODA NCN-1200 Nhật Bản 14

Hình 1.7 - Máy Phay Gỗ CNC MARS Trung Quốc 15

Hình 1.8 - Máy khắc mini CNC 6090 16

Hình 2.1 - Sơ đồ kết cấu động học Máy Phay Gỗ CNC 19

Hình 2.2 - Sơ đồ nguyên lí Máy Phay Gỗ CNC 19

Hình 2.3 - Dùng động cơ bước, bộ truyền đai, trục vít me, trượt vuông dẫn hướng 20

Hình 2.4 - Dùng động cơ bước, bộ truyền đai, trục vít me,trục dẫn hướng với bạc trƣợt 20

Hình 2.5 - Dùng trục vít me bi, khớp đàn hồi, sống lăn dẫn hướng, bàn máy di chuyển 21

Hình 2.6 - Dùng trục vít me bi, bộ truyền đai, trục dẫn hướng,bạc trượt, bàn máy cố định 21

Hình 3.1 - Thanh trƣợt, trục vít me bi 24

Hình 3.2 - Các loại mũi router 25

Hình 3.4 - Kẹp bằng bulong chữ T 31

Hình 4.2 - Sơ đồ đấu dây của động cơ bước 5 phase 33

Hình 4.3 - Sơ đồ dây của động cơ bước 2 phase 4 dây và 6 dây 33

Hình 4.6 – Tên các chân kết nối 36

Hình 4.7 – thử một ngõ ra của L298 37

Hình 4.8 – Sơ đồ điều khiển động cơ điện một chiều 38

Hình 4.9 - Sơ đồ điều khiển 39

Hình 4.10 – mạch điều khiển động cơ bước 2 phase 4 dây 39

Hình 4.12 - Giao diện của phần mềm JDpaint 42

Hình 5.2 – Bản vẽ lắp cụm trục X 46

Hình 5.3 – Bản vẽ tấm đỡ vitme trục X 47

Hình 5.4 – Tấm đỡ vitme trục X 47

Hình 5.7 - Bản vẽ gá áo vitme X 49

Hình 5.8 – Bản vẽ đỡ động cơ trục X 49

Hình 5.9 – Bản vẽ lắp cụm trục Y 50

Hình 5.10 – Bản vẽ tấm bên 1 51

Hình 5.11 – Bản vẽ tấm bên 2 51

Hình 5.13 – Bản vẽ đỡ thanh trƣợt Y 53

Hình 5.15 – Bản vẽ đế nối tâm đỡ 54

Hình 5.16 – Bản vẽ đế tâm bên 54

Hình 5.17 – Bản vẽ gá áo Vitme Y 55

Hình 5.18 – Bản vẽ lắp cụm trục Z 56

Hình 5.19 – Bản vẽ đế nối tâm đỡ 57

Hình 5.20 – Đế nối tâm đỡ 57

Hình 5.21 – Bản vẽ đỡ thanh trƣợt Z 58

Hình 5.22 – Bản vẽ tấm đỡ Vitme trục Z 58

Hình 5.23 – Bản vẽ tấm lót ổ đỡ vitme 59

Hình 5.24 – Bản vẽ đỡ động cơ trục Z 59

Hình 6.2 – Driver cho động cơ bước 60

Hình 7.1 - Lắp thanh trƣợt vào thanh đỡ 62

Hình 7.3 - Hoàn thành lắp ráp trục X 63

Hình 7.4 - Lắp kẹp đai ốc bi 64

Hình 7.5 - Lắp trục vít lên tấm đỡ 64

Hình 7.7 - Lắp kẹp đai ốc bi Trục Z 66

Hình 7.9 - Lắp tấp gá Spindle 66

Hình 7.10 - Lắp ráp hoàn chỉnh phần cơ khí 67

Hình 7.11 – Lắp card vào máy tính 68

Hình 8.7 - Gọi lệnh tạo đường dao 73

Hình 8.8 - Bảng giá trị lập trình 1 74

Hình 8.9 - Bảng giá trị lập trình 2 74

Hình 8.10 - Gọi lệnh Export toolpaths 75

Hình 8.11 - Chọn vị trí lưu 75

Hình 8.13 - Chọn đặc tính cho trục Z 76

Hình 8.15 - Bảng điều chỉnh dịch chuyển bằng tay 78

Hình 8.17 - Cửa sổ hiển thị tọa độ 79

Hình 8.18 - Bảng cài đặt thông số vận hành máy 80

Hình 8.19 - Điều chỉnh chiều cao an toàn cho dao 81

Hình 8.20 - Cài đặt thông số sản xuất 82

Bảng 1.1 - Thông số kĩ thuật Máy khắc mini CNC 6090 16

Bảng 3.1 - Thông số của một số mũi Router 25

Bảng 3.2 - Bảng trị số góc cắt 26

Bảng 4.1 – các thông số cơ bản của L298 35

Bảng 4.2 – Chức năng của từng chân trong L298 37

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Kể từ đầu thế kỷ 21, ngành sản xuất gỗ Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ, với sản lượng tăng đáng kể Dự báo rằng gỗ Việt Nam sẽ tiếp tục duy trì mức tăng trưởng cao trong năm 2007 và trong tương lai gần.

Theo Bộ Thương Mại Việt Nam, từ đầu thế kỷ 21 đến nay, giá trị xuất khẩu của Việt Nam đã tăng mạnh, từ 219 triệu đô la Mỹ vào năm 2000 lên 2 tỷ đô la Mỹ.

2006 Với đà tăng trưởng như vậy, dự liệu sẽ còn tăng cao trong những năm tới

Theo thống kê năm 2013, Việt Nam có khoảng 3.900 doanh nghiệp chế biến gỗ, trong đó 95% là doanh nghiệp tư nhân và 5% là doanh nghiệp nhà nước Đa số các doanh nghiệp tư nhân có vốn đầu tư khiêm tốn, dẫn đến 90% trong số này là doanh nghiệp quy mô nhỏ và siêu nhỏ Chỉ có khoảng 5,5% doanh nghiệp sản xuất thuộc loại vừa và lớn, trong khi số doanh nghiệp lớn và tập đoàn chế biến gỗ chiếm tỷ lệ rất nhỏ.

Hình 1.1 - Một góc xưởng sản xuất gỗ tại Việt Nam

Ngành chế biến gỗ tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào sản xuất đồ nội thất và trang trí xuất khẩu, với sự tham gia của nhiều công ty liên doanh và công ty trong nước Ngành này hiện đang tạo ra gần một triệu việc làm cho người lao động.

Ngành sản xuất và chế biến gỗ hiện nay đang đối mặt với thách thức lớn do thiếu hụt nguyên liệu, dẫn đến nhu cầu nhập khẩu gỗ tại Việt Nam gia tăng Cụ thể, kim ngạch nhập khẩu gỗ đã tăng từ 151 triệu USD vào năm 2000 lên tới 1,3 tỷ USD vào năm 2011.

2012, 2014 kim ngạch nhập khẩu đã giảm xuống Nhƣng vẫn ở mức nhập khẩu lớn

Ngoài ra về mẫu mã nước ta vẫn còn kém đa dạng, máy móc còn nhiều thiếu thốn, nhất là những máy tự động,

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Năm 2013 được coi là năm thành công lớn của ngành gỗ, với kim ngạch xuất khẩu đạt 5,7 tỷ USD, mức cao nhất từ trước đến nay Trong bối cảnh ngành nông nghiệp suy giảm, tổng kim ngạch xuất khẩu bao gồm cả đồ lâm sản ngoài gỗ như đồ gỗ mỹ nghệ, đồ gỗ từ song, mây, tre… đạt gần 6 tỷ USD, tăng khoảng 200 triệu USD so với năm 2012.

Ngành gỗ tại thị trường Trung Quốc đã có sự phát triển nổi bật trong những năm gần đây, với tốc độ tăng trưởng xuất khẩu sản phẩm đồ gỗ rất mạnh Cụ thể, giá trị xuất khẩu đạt khoảng 740 triệu USD vào năm 2012 và tăng lên gần 1 tỷ USD vào năm 2013.

Năm 2013, Việt Nam đã trở thành quốc gia dẫn đầu về kim ngạch xuất khẩu gỗ sang EU, đạt 800 triệu USD Mặc dù con số này còn khiêm tốn, Việt Nam chỉ tiếp cận được 4 thị trường là Đức, Pháp, Anh và Tây Ban Nha Nếu mở rộng sang 27 quốc gia trong khối EU, tiềm năng thị trường xuất khẩu gỗ của Việt Nam sẽ còn rất lớn.

Năm 2014, dự kiến Hiệp định VPA sẽ được ký kết, mang lại nhiều lợi ích cho ngành gỗ Việt Nam Ngành gỗ sẽ được EU hỗ trợ, giúp tăng giá bán, ổn định thị trường và tạo cơ hội tiếp cận trực tiếp với người tiêu dùng.

Việt Nam hiện đang nhập khẩu gỗ từ gần 40 quốc gia và xuất khẩu sang các thị trường lớn như Mỹ, EU, Nhật Bản, New Zealand và Canada, với thuế suất bằng 0% khi mua trong khối Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là liệu các quốc gia này có đủ nguồn cung gỗ cho Việt Nam hay không Các doanh nghiệp trong Hiệp hội đang xem xét kỹ lưỡng vấn đề này Hơn nữa, sự cạnh tranh từ sản phẩm gỗ nhập khẩu rất khốc liệt, với kỹ thuật và quản trị kinh doanh của các đối thủ vượt trội, trong khi khoảng cách trình độ giữa Việt Nam và các nước này vẫn còn lớn Do đó, Việt Nam cần nâng cao kỹ năng sản xuất, năng suất lao động, mẫu mã và chất lượng sản phẩm để có thể cạnh tranh hiệu quả.

1.3.Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC

Trong thời đại hiện nay, tranh khắc gỗ Việt Nam đang thu hút sự quan tâm của nhiều khách du lịch quốc tế và phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên, sự khan hiếm gỗ - nguyên liệu chính để tạo ra tranh - là một thách thức lớn đối với việc gìn giữ bản chất nghệ thuật này Rất ít nghệ sĩ và nghệ nhân có thể duy trì cảm hứng và hoàn thiện tác phẩm của mình do quy trình phức tạp và yêu cầu sự khéo léo trong thủ công Trong khi đó, công nghệ Máy Phay Gỗ CNC (Router CNC) đã mang lại giải pháp dễ dàng hơn cho việc tạo ra những tác phẩm tranh khắc gỗ chất lượng.

1.3.2 Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC

Xã hội phát triển kéo theo nhu cầu tăng cao về đồ vật trang trí nội thất, đòi hỏi công nghệ chế tạo đồ nội thất và tranh mỹ nghệ cần phải đổi mới và hiện đại hơn Để sản xuất sản phẩm mỹ nghệ gỗ tinh xảo, cần có thợ lành nghề với nhiều năm kinh nghiệm Tuy nhiên, trong khi nhu cầu gia tăng, sản phẩm vẫn không đủ cung ứng Do đó, việc chế tạo Máy Phay Gỗ CNC trở nên cần thiết, với tính năng ưu việt giúp tạo ra sản phẩm chính xác và rút ngắn thời gian sản xuất đáng kể.

Hình 1.3 - Máy cắt khắc CNC tạo ra sản phẩm nội thất có giá trị nghệ thuật cao

Các chất liệu sử dụng CNC

Máy Phay Gỗ CNC đƣợc sử dụng đặc biệt trên gỗ, mica, đồng, nhôm, MDF Hay khắc vẽ trên thủy tinh, đá, pha lê…

Hình 1.4 - Tranh mỹ nghệ đƣợc sản xuất từ máy cắt khắc CNC

Với những tính năng ƣu việt loại máy Phay Gỗ CNC đem lại nhiều ứng dụng cho người sử dụng:

Khắc vẽ, cắt hoạ tiết, hoa văn, đường cong, đường gấp khúc, hình ảnh 3D, bảng hiệu, quảng cáo

Khắc và cắt theo yêu cầu trên các loại gỗ, mica, cắt khắc trên đá, thủy tinh, pha lê… Khắc cắt các họa tiết chi tiết nhỏ, cầu kì

Trước đây, việc tạo ra những đường cong và gấp khúc thường gặp khó khăn, nhưng giờ đây, máy CNC đã biến điều này trở nên đơn giản và dễ dàng hơn Công nghệ này cho phép tạo ra các hình ảnh 2D và 3D một cách chính xác và hiệu quả.

Khảo sát tình hình sản xuất gỗ trong và ngoài nước cho thấy nhu cầu về tranh khắc gỗ và đồ nội thất đang gia tăng Để đáp ứng yêu cầu cao về số lượng và chất lượng trong sản xuất, việc chế tạo máy phay gỗ CNC trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.

Sản xuất máy phay gỗ CNC tại Việt Nam sẽ giúp giảm giá thành sản phẩm đáng kể, đồng thời chi phí bảo hành và sửa chữa cũng sẽ trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn.

1.5 Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường

Một số Máy Phay Gỗ-CNC

Hình 1.5 - Máy Phay Gỗ CNC 2218-8, TNHH MACHINE AUTO Việt Nam

+ Tốc độ không tải: 18m/ phút

+ Tốc độ tối đa: 12m/ phút

+ Tốc độ trục chính: 6000-24,000 vòng/ phút

Hình 1.6 - Máy Phay Gỗ CNC SHODA NCN-1200 Nhật Bản

+ Máy Phay Gỗ tự động thay dao NCN-1200 Shoda Nhật Bản

+ Với motor trục chính có tốc độ trục xoay 11kw 100~20,000min-1

+ Motor trục chính với tốc độ trục xoay: 11kw 100~20,000min-1

Hình 1.7 - Máy Phay Gỗ CNC MARS Trung Quốc

+ Điện áp sử dụng: 220v/50Hz

+ Kích thước mặt bàn: 2000x2000 mm

+ Tốc độ làm việc 8000 mm/phút

+ Tốc độ di chuyển tối đa: 10000 mm/phút

+ Vật liệu gia công: Gỗ, Vật liệu phi kim

Hình 1.8 - Máy khắc mini CNC 6090

Vùng làm việc 600mm x 900mmx150mm

Tốc độ kết nối 0-24000rpm/min

Tốc độ di chuyển tối đa30000 mm/min Đường kinh dao cắt 3.175 - 13

Nét chữ nhỏ nhất 2x2mm

Chất liệu bàn khắc Nhôm

Môi trường làm việc Nhiệt độ 0-45 độ âm 80/90%

Hệ thống làm mát Nước

Phần mềm Type3,Artcam, Castmate, NC Studio

File nhận dạng HPGL, PLT, DST, DXF and AI

Chất liệu làm việc Mika, gỗ, đồng, nhôm, nhựa,

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Phương án và lựa chọn phương án

2.6 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ

2.7 Tính toán bộ truyền vit me đai ốc bi cho trục Y

2.8 Chọn chi tiết làm bộ phận máy

2.9 Bôi trơn, sửa chữa, bảo dƣỡng và các biệp pháp an toàn khi sử dụng máy

3.2 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ

3.3 Tính toán bộ truyền trục vít me-đai ốc bi cho trục Y

3.4 Chọn chi tiết làm bộ phận máy

3.5 Bôi trơn, sửa chữa, bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy

8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trần Phi Hổ Đỗ Tuấn Kiệt

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 9

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 10

1.3.Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC 11

1.3.2 Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC 11

1.4 Mục đích chọn đề tài 12

1.5 Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 17

2.5 Phương án và lựa chọn phương án 20

2.5.2 Đánh giá và lựa chọn phương án 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ 23

3.1 Kết cấu của máy CNC 23

3.2 Tính toán động cơ, lực tác dụng, chọn động cơ 25

3.2.1 Phân loại dao và chọn dao cho máy phay 25

3.5.2 Bảo dƣỡng và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy 31

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ CHỌN PHẦN MỀM 31

4.1.1 Giới thiệu về động cơ bước 32

4.1.3 Ý nghĩa của việc sử dụng động cơ bước 40

4.2 Giới thiệu sơ lƣợc về phần mềm JDPAINT 41

4.3 Giới thiệu phần mềm NC Studio 44

CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ 45

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO PHẦN ĐIỆN 60

6.1 Các thiết bị trong tủ điện 60

7.2.1 Lắp Card điều khiển NC studio V5 vào máy tính 67

7.2.2 Kết nối Driver với bộ điều khiển NC studio V5 68

8.1 Chế độ vận hành của CNC router 70

8.2 Hướng dẫn sử dụng JD paint để xuất G-Code 70

8.3 Hướng dẫn sử dụng NC Studio 77

8.3.2Cài đặt thông số sản xuất 82

CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

Hình 1.1 - Một góc xưởng sản xuất gỗ tại Việt Nam 9

Hình 1.2 - Sản phẩm nội thất làm bằng gỗ sồi 10

Hình 1.3 - Máy cắt khắc CNC tạo ra sản phẩm nội thất có giá trị nghệ thuật cao 11

Hình 1.4 - Tranh mỹ nghệ đƣợc sản xuất từ máy cắt khắc CNC 12

Hình 1.5 - Máy Phay Gỗ CNC 2218-8, TNHH MACHINE AUTO Việt Nam 13

Hình 1.6 - Máy Phay Gỗ CNC SHODA NCN-1200 Nhật Bản 14

Hình 1.7 - Máy Phay Gỗ CNC MARS Trung Quốc 15

Hình 1.8 - Máy khắc mini CNC 6090 16

Hình 2.1 - Sơ đồ kết cấu động học Máy Phay Gỗ CNC 19

Hình 2.2 - Sơ đồ nguyên lí Máy Phay Gỗ CNC 19

Hình 2.3 - Dùng động cơ bước, bộ truyền đai, trục vít me, trượt vuông dẫn hướng 20

Hình 2.4 - Dùng động cơ bước, bộ truyền đai, trục vít me,trục dẫn hướng với bạc trƣợt 20

Hình 2.5 - Dùng trục vít me bi, khớp đàn hồi, sống lăn dẫn hướng, bàn máy di chuyển 21

Hình 2.6 - Dùng trục vít me bi, bộ truyền đai, trục dẫn hướng,bạc trượt, bàn máy cố định 21

Hình 3.1 - Thanh trƣợt, trục vít me bi 24

Hình 3.2 - Các loại mũi router 25

Hình 3.4 - Kẹp bằng bulong chữ T 31

Hình 4.2 - Sơ đồ đấu dây của động cơ bước 5 phase 33

Hình 4.3 - Sơ đồ dây của động cơ bước 2 phase 4 dây và 6 dây 33

Hình 4.6 – Tên các chân kết nối 36

Hình 4.7 – thử một ngõ ra của L298 37

Hình 4.8 – Sơ đồ điều khiển động cơ điện một chiều 38

Hình 4.9 - Sơ đồ điều khiển 39

Hình 4.10 – mạch điều khiển động cơ bước 2 phase 4 dây 39

Hình 4.12 - Giao diện của phần mềm JDpaint 42

Hình 5.2 – Bản vẽ lắp cụm trục X 46

Hình 5.3 – Bản vẽ tấm đỡ vitme trục X 47

Hình 5.4 – Tấm đỡ vitme trục X 47

Hình 5.7 - Bản vẽ gá áo vitme X 49

Hình 5.8 – Bản vẽ đỡ động cơ trục X 49

Hình 5.9 – Bản vẽ lắp cụm trục Y 50

Hình 5.10 – Bản vẽ tấm bên 1 51

Hình 5.11 – Bản vẽ tấm bên 2 51

Hình 5.13 – Bản vẽ đỡ thanh trƣợt Y 53

Hình 5.15 – Bản vẽ đế nối tâm đỡ 54

Hình 5.16 – Bản vẽ đế tâm bên 54

Hình 5.17 – Bản vẽ gá áo Vitme Y 55

Hình 5.18 – Bản vẽ lắp cụm trục Z 56

Hình 5.19 – Bản vẽ đế nối tâm đỡ 57

Hình 5.20 – Đế nối tâm đỡ 57

Hình 5.21 – Bản vẽ đỡ thanh trƣợt Z 58

Hình 5.22 – Bản vẽ tấm đỡ Vitme trục Z 58

Hình 5.23 – Bản vẽ tấm lót ổ đỡ vitme 59

Hình 5.24 – Bản vẽ đỡ động cơ trục Z 59

Hình 6.2 – Driver cho động cơ bước 60

Hình 7.1 - Lắp thanh trƣợt vào thanh đỡ 62

Hình 7.3 - Hoàn thành lắp ráp trục X 63

Hình 7.4 - Lắp kẹp đai ốc bi 64

Hình 7.5 - Lắp trục vít lên tấm đỡ 64

Hình 7.7 - Lắp kẹp đai ốc bi Trục Z 66

Hình 7.9 - Lắp tấp gá Spindle 66

Hình 7.10 - Lắp ráp hoàn chỉnh phần cơ khí 67

Hình 7.11 – Lắp card vào máy tính 68

Hình 8.7 - Gọi lệnh tạo đường dao 73

Hình 8.8 - Bảng giá trị lập trình 1 74

Hình 8.9 - Bảng giá trị lập trình 2 74

Hình 8.10 - Gọi lệnh Export toolpaths 75

Hình 8.11 - Chọn vị trí lưu 75

Hình 8.13 - Chọn đặc tính cho trục Z 76

Hình 8.15 - Bảng điều chỉnh dịch chuyển bằng tay 78

Hình 8.17 - Cửa sổ hiển thị tọa độ 79

Hình 8.18 - Bảng cài đặt thông số vận hành máy 80

Hình 8.19 - Điều chỉnh chiều cao an toàn cho dao 81

Hình 8.20 - Cài đặt thông số sản xuất 82

Bảng 1.1 - Thông số kĩ thuật Máy khắc mini CNC 6090 16

Bảng 3.1 - Thông số của một số mũi Router 25

Bảng 3.2 - Bảng trị số góc cắt 26

Bảng 4.1 – các thông số cơ bản của L298 35

Bảng 4.2 – Chức năng của từng chân trong L298 37

1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Kể từ đầu thế kỷ 21, ngành sản xuất gỗ Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ, với sản lượng tăng đáng kể Dự báo cho thấy gỗ Việt Nam sẽ tiếp tục duy trì mức tăng trưởng cao trong năm 2007 và trong những năm tới.

Theo Bộ Thương Mại Việt Nam, từ đầu thế kỷ 21, giá trị xuất khẩu của Việt Nam đã tăng mạnh, từ 219 triệu đô la Mỹ vào năm 2000 lên 2 tỷ đô la Mỹ trong những năm gần đây.

2006 Với đà tăng trưởng như vậy, dự liệu sẽ còn tăng cao trong những năm tới

Theo thống kê năm 2013, Việt Nam có khoảng 3.900 doanh nghiệp chế biến gỗ, trong đó 95% là doanh nghiệp tư nhân và chỉ còn lại là doanh nghiệp nhà nước Đa số các doanh nghiệp tư nhân có vốn đầu tư khiêm tốn, dẫn đến 90% tổng số doanh nghiệp sản xuất thuộc quy mô nhỏ và siêu nhỏ Chỉ khoảng 5,5% doanh nghiệp là vừa và lớn, trong khi số lượng doanh nghiệp và tập đoàn chế biến gỗ lớn còn lại rất ít.

Hình 1.1 - Một góc xưởng sản xuất gỗ tại Việt Nam

Ngành xuất khẩu đồ gỗ tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào sản phẩm nội thất và trang trí cho gia đình Nhiều công ty trong nước hợp tác với các đối tác nước ngoài, góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành chế biến gỗ Hiện tại, ngành này tạo ra việc làm cho gần một triệu lao động, đóng góp quan trọng vào nền kinh tế quốc gia.

Ngành sản xuất và chế biến gỗ hiện nay đang đối mặt với thách thức lớn do thiếu nguyên liệu, dẫn đến nhu cầu nhập khẩu gỗ tăng cao Kim ngạch nhập khẩu gỗ của Việt Nam đã tăng từ 151 triệu USD vào năm 2000 lên 1,3 tỷ USD vào năm 2011, cho thấy sự gia tăng đáng kể trong những năm qua.

2012, 2014 kim ngạch nhập khẩu đã giảm xuống Nhƣng vẫn ở mức nhập khẩu lớn

Ngoài ra về mẫu mã nước ta vẫn còn kém đa dạng, máy móc còn nhiều thiếu thốn, nhất là những máy tự động,

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Năm 2013 được coi là năm thành công lớn của ngành gỗ, với kim ngạch xuất khẩu gỗ đạt 5,7 tỷ USD, mức cao nhất từ trước đến nay Trong bối cảnh ngành nông nghiệp suy giảm, tổng kim ngạch xuất khẩu bao gồm cả đồ lâm sản ngoài gỗ như đồ gỗ mỹ nghệ, đồ gỗ từ song, mây, tre đã đạt gần 6 tỷ USD, tăng khoảng 200 triệu USD so với năm 2012.

Ngành gỗ tại thị trường Trung Quốc đã có sự phát triển nổi bật, với tốc độ tăng trưởng xuất khẩu sản phẩm đồ gỗ mạnh mẽ trong 3 năm qua Cụ thể, xuất khẩu đạt khoảng 740 triệu USD vào năm 2012 và tăng lên gần 1 tỷ USD vào năm 2013.

Năm 2013, Việt Nam dẫn đầu về kim ngạch xuất khẩu gỗ sang EU với 800 triệu USD, tuy nhiên mới chỉ tiếp cận 4 quốc gia là Đức, Pháp, Anh và Tây Ban Nha Nếu mở rộng thị trường đến 27 nước trong khối EU, tiềm năng xuất khẩu gỗ của Việt Nam sẽ còn rất lớn.

Năm 2014, dự kiến Hiệp định VPA sẽ được ký kết, mang lại nhiều lợi ích cho ngành gỗ Việt Nam Nhờ sự hỗ trợ từ EU, giá bán gỗ sẽ cao hơn, thị trường trở nên ổn định hơn và các doanh nghiệp sẽ có cơ hội tiếp cận trực tiếp với người tiêu dùng.

Việt Nam hiện mua gỗ từ gần 40 quốc gia và xuất khẩu sang các thị trường lớn như Mỹ, EU, Nhật Bản, New Zealand và Canada, với thuế suất 0% khi mua trong khối này Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là liệu có đủ nguồn cung gỗ cho nhu cầu của Việt Nam hay không Các doanh nghiệp trong Hiệp hội đang tính toán vấn đề này, đồng thời phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt từ sản phẩm gỗ nhập khẩu, nơi có kỹ thuật và quản trị kinh doanh tiên tiến hơn Khoảng cách về trình độ sản xuất giữa Việt Nam và các nước này vẫn còn lớn, do đó, việc nâng cao kỹ năng sản xuất, năng suất lao động, cũng như cải thiện mẫu mã và chất lượng sản phẩm là rất cần thiết để cạnh tranh hiệu quả.

1.3.Tính cấp thiết và nhu cầu về Máy Phay Gỗ CNC

Trong thời đại hiện nay, tranh khắc gỗ Việt Nam đang thu hút sự quan tâm lớn từ khách du lịch quốc tế và phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên, sự khan hiếm gỗ - nguyên liệu chính - đang gây khó khăn cho việc bảo tồn bản chất của tranh Chỉ một số ít họa sĩ và nghệ nhân có thể giữ vững cảm hứng để hoàn thiện tác phẩm, vì quá trình tạo ra tranh khắc gỗ đòi hỏi nhiều công đoạn và sự khéo léo trong thủ công Điều này trở thành thách thức lớn cho những ai thiếu kiên nhẫn Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của Máy Phay Gỗ CNC (Router CNC), việc tạo ra những tác phẩm tranh khắc gỗ trở nên dễ dàng hơn.

1.3.2 Nhu cầu sử dụng Máy Router CNC

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về đồ vật trang trí nội thất cũng gia tăng, dẫn đến yêu cầu cải tiến công nghệ chế tạo đồ nội thất và tranh mỹ nghệ Để tạo ra sản phẩm mỹ nghệ gỗ tinh xảo, cần có thợ lành nghề với nhiều năm kinh nghiệm Tuy nhiên, trong bối cảnh nhu cầu cao mà sản phẩm vẫn không tăng, việc chế tạo Máy Phay Gỗ CNC trở nên cần thiết Máy Phay Gỗ CNC với tính năng ưu việt sẽ giúp sản xuất các sản phẩm chính xác và rút ngắn thời gian chế tạo so với trước đây.

Hình 1.3 - Máy cắt khắc CNC tạo ra sản phẩm nội thất có giá trị nghệ thuật cao

Các chất liệu sử dụng CNC

Máy Phay Gỗ CNC đƣợc sử dụng đặc biệt trên gỗ, mica, đồng, nhôm, MDF Hay khắc vẽ trên thủy tinh, đá, pha lê…

Hình 1.4 - Tranh mỹ nghệ đƣợc sản xuất từ máy cắt khắc CNC

Với những tính năng ƣu việt loại máy Phay Gỗ CNC đem lại nhiều ứng dụng cho người sử dụng:

Khắc vẽ, cắt hoạ tiết, hoa văn, đường cong, đường gấp khúc, hình ảnh 3D, bảng hiệu, quảng cáo

Khắc và cắt theo yêu cầu trên các loại gỗ, mica, cắt khắc trên đá, thủy tinh, pha lê… Khắc cắt các họa tiết chi tiết nhỏ, cầu kì

Trước đây, việc xử lý các đường cong và gấp khúc thường gây khó khăn, nhưng giờ đây, máy CNC đã biến điều này thành một quy trình đơn giản và dễ dàng Công nghệ này cho phép tạo ra các hình ảnh 2D và 3D một cách chính xác và hiệu quả.

Khảo sát tình hình sản xuất gỗ trong và ngoài nước cho thấy nhu cầu về tranh khắc gỗ và đồ nội thất ngày càng tăng cao Để đáp ứng nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng sản phẩm, việc chế tạo máy phay gỗ CNC trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.

Sản xuất máy phay gỗ CNC tại Việt Nam sẽ giúp giảm giá thành phẩm đáng kể, đồng thời chi phí bảo hành và sửa chữa cũng trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn.

1.5 Giới thiệu một số Máy Phay Gỗ CNC có trên thị trường

Một số Máy Phay Gỗ-CNC

Hình 1.5 - Máy Phay Gỗ CNC 2218-8, TNHH MACHINE AUTO Việt Nam

+ Tốc độ không tải: 18m/ phút

+ Tốc độ tối đa: 12m/ phút

+ Tốc độ trục chính: 6000-24,000 vòng/ phút

Hình 1.6 - Máy Phay Gỗ CNC SHODA NCN-1200 Nhật Bản

+ Máy Phay Gỗ tự động thay dao NCN-1200 Shoda Nhật Bản

+ Với motor trục chính có tốc độ trục xoay 11kw 100~20,000min-1

+ Motor trục chính với tốc độ trục xoay: 11kw 100~20,000min-1

Hình 1.7 - Máy Phay Gỗ CNC MARS Trung Quốc

+ Điện áp sử dụng: 220v/50Hz

+ Kích thước mặt bàn: 2000x2000 mm

+ Tốc độ làm việc 8000 mm/phút

+ Tốc độ di chuyển tối đa: 10000 mm/phút

+ Vật liệu gia công: Gỗ, Vật liệu phi kim

Hình 1.8 - Máy khắc mini CNC 6090

Vùng làm việc 600mm x 900mmx150mm

Tốc độ kết nối 0-24000rpm/min

Tốc độ di chuyển tối đa30000 mm/min Đường kinh dao cắt 3.175 - 13

Nét chữ nhỏ nhất 2x2mm

Chất liệu bàn khắc Nhôm

Môi trường làm việc Nhiệt độ 0-45 độ âm 80/90%

Hệ thống làm mát Nước

Phần mềm Type3,Artcam, Castmate, NC Studio

File nhận dạng HPGL, PLT, DST, DXF and AI

Chất liệu làm việc Mika, gỗ, đồng, nhôm, nhựa,

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ CHỌN PHẦN MỀM

CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ

CHẾ TẠO PHẦN ĐIỆN

LẮP RÁP

VẬN HÀNH

Ngày đăng: 29/11/2021, 10:39

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2. 2- Sơ đồ nguyên lí Máy Phay Gỗ CNC - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 2. 2- Sơ đồ nguyên lí Máy Phay Gỗ CNC (Trang 20)
Hình 3. 2- Các loại mũi router. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 3. 2- Các loại mũi router (Trang 26)
Hình 4.4 – Cấu trúc của L298. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 4.4 – Cấu trúc của L298 (Trang 35)
Hình 4.5 – L298N - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 4.5 – L298N (Trang 36)
Hình 4.6 – Tên các chân kết nối - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 4.6 – Tên các chân kết nối (Trang 37)
Ví dụ thử một ngõ ra của L298. Xem hình 4.10 - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
d ụ thử một ngõ ra của L298. Xem hình 4.10 (Trang 38)
Hình 4.8 – Sơ đồ điều khiển động cơ điện một chiều. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 4.8 – Sơ đồ điều khiển động cơ điện một chiều (Trang 39)
Hình 4.1 2- Giao diện của phần mềm JDpaint - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 4.1 2- Giao diện của phần mềm JDpaint (Trang 43)
Hình 5.1 – Khung chân - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5.1 – Khung chân (Trang 46)
Hình 5.2 – Bản vẽ lắp cụm trục X - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5.2 – Bản vẽ lắp cụm trục X (Trang 47)
Hình 5.4 – Tấm đỡ vitme trục X - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5.4 – Tấm đỡ vitme trục X (Trang 48)
Hình 5.6 – Đỡ thanh trƣợt trục X - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5.6 – Đỡ thanh trƣợt trục X (Trang 49)
Hình 5. 7- Bản vẽ gá áo vitm eX - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5. 7- Bản vẽ gá áo vitm eX (Trang 50)
Hình 5.20 – Đế nối tâm đỡ - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5.20 – Đế nối tâm đỡ (Trang 58)
5.4.2. Thanh đỡ trƣợt 2,3. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
5.4.2. Thanh đỡ trƣợt 2,3 (Trang 59)
Hình 5.24 – Bản vẽ đỡ động cơ trục Z - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 5.24 – Bản vẽ đỡ động cơ trục Z (Trang 60)
Hình 6.1 – Bộ nguồn 5V - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 6.1 – Bộ nguồn 5V (Trang 61)
Hình 6.4 – Tủ điện - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 6.4 – Tủ điện (Trang 62)
CHƢƠNG 7: LẮP RÁP - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
7 LẮP RÁP (Trang 63)
Hình 7. 3- Hoàn thành lắp ráp trục X. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 7. 3- Hoàn thành lắp ráp trục X (Trang 64)
Hình 7.5 - Lắp trục vít lên tấm đỡ. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 7.5 Lắp trục vít lên tấm đỡ (Trang 65)
Hình 7. 8- Lắp động cơ. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 7. 8- Lắp động cơ (Trang 67)
Hình 7. 7- Lắp kẹp đai ốc bi Trục Z - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 7. 7- Lắp kẹp đai ốc bi Trục Z (Trang 67)
Hình 8. 2- Dựng 2.5D - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 8. 2- Dựng 2.5D (Trang 72)
Bƣớc 3. Scale lại hình theo đúng kích thƣớc yêu cầu. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
c 3. Scale lại hình theo đúng kích thƣớc yêu cầu (Trang 73)
Hình 8. 7- Gọi lệnh tạo đƣờng dao - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 8. 7- Gọi lệnh tạo đƣờng dao (Trang 74)
Hình 8.1 1- Chọn vị trí lƣu. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 8.1 1- Chọn vị trí lƣu (Trang 76)
Hình 8.1 4- Xuất file. - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 8.1 4- Xuất file (Trang 78)
Hình 8.15 - Bảng điều chỉnh dịch chuyển bằng tay - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
Hình 8.15 Bảng điều chỉnh dịch chuyển bằng tay (Trang 79)
Thông số sản xuất có liên quan đến phần đến cấu hình phần cứng của máy. Mật khấu truy cập: Ncstudio  - Thiết kế chế tạo máy phay gỗ CNC
h ông số sản xuất có liên quan đến phần đến cấu hình phần cứng của máy. Mật khấu truy cập: Ncstudio (Trang 83)
w