Tổng quan máy gia công laser CNC; tính toán, lựa chọn linh kiện cho máy khắc laser CNC; cài đặt kỹ thuật cho máy khắc laser CNC; ứng dụng phần mềm laserGRBL. Tổng quan máy gia công laser CNC; tính toán, lựa chọn linh kiện cho máy khắc laser CNC; cài đặt kỹ thuật cho máy khắc laser CNC; ứng dụng phần mềm laserGRBL.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
ội - 2019
Trang 3Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn : Nguyễn Xuân Đạo
Đề tài luận văn: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy laser CNC khắc tranh
- Bổ sung bản vẽ thiết kế, chế tạo
- Chỉnh sửa bố cục thuyết minh
- Bổ sung các điểm mới, đánh giá sai số và phương pháp khắc phục
Hà Nội, Ngày tháng năm 2019
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
Trang 4LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy TS.Nguyễn Chí Hưng Các dữ liệu sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn Các kết quả này chưa từng được công
bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác, trừ những phần tham khảo đã được ghi rõ trong luận văn
Học viên
Nguyễn Xuân Đạo
Trang 5LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Tiến sĩ Nguyễn Chí Hưng đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành luận văn này Xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu, trao đổi các vấn đề khoa học còn vướng mắc
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thủ trưởng, đồng nghiệp tại Trung tâm thiết kế
cơ khí – Công ty TNHH MTV thông tin M1 đã tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu khoa học
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, anh chị bạn
bè đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt khóa học của mình
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 8 năm 2019
Nguyễn Xuân Đạo
Trang 6MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 1
LỜI CẢM ƠN 2
Danh mục các từ viết tắt 5
Danh mục hình ảnh, hình vẽ 6
Danh mục bảng biểu 8
LỜI MỞ ĐẦU 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GIA CÔNG LASER CNC 11
1.1 Lịch sử phát triển máy gia công laser CNC 11
1.2 Đặc điểm cấu trúc của máy laser CNC 14
1.2.1 Thân máy 14
1.2.2 Hệ thống dẫn hướng của máy 14
1.2.3 Hệ thống dẫn động các trục 16
1.2.3.1 Hệ dẫn động vít me – đai ốc 16
1.2.3.2 Hệ dẫn động vít me – đai ốc bi 17
1.2.3.3 Hệ dẫn động thanh răng - bánh răng 18
1.2.3.4 Hệ dẫn động đai răng 19
1.2.4 Đầu phóng laser 20
1.3 Hệ thống truyền động điện và điều khiển của máy laser CNC 23
1.3.1 Động cơ truyền động cho máy laser CNC 23
1.3.1.1 Động cơ bước 23
1.3.1.2 Động cơ servo 26
1.3.2 Hệ thống điều khiển máy laser CNC 28
Kết luận chương 1 30
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN LINH KIỆN CHO MÁY KHẮC LASER CNC 31
2.1 Tính toán lựa chọn linh kiện cơ khí máy khắc laser CNC 31
2.1.1 Lựa chọn cụm chi tiết dẫn hướng các trục 32
2.1.2 Tính toán lựa chọn cụm dẫn động các trục 34
2.1.2.1 Tính toán lựa chọn trục vít me – đai ốc dẫn động trục X 34
Trang 72.1.2.2 Tính toán lựa chọn trục vít me – đai ốc dẫn động trục Y 39
2.2 Lựa chọn động cơ truyền động cho các trục 43
2.3 Lựa chọn đầu phát laser 49
2.4 Bộ điều khiển máy khắc laser CNC 51
Kết luận chương 2 55
CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT KỸ THUẬT CHO MÁY KHẮC LASER CNC 56
3.1 Cài đặt phần mềm GRBL vào board arduino nano 56
3.1.1 Sử dụng IDE arduino để nạp phần mềm GRBL 56
3.1.2 Sử dụng phần mềm nạp file hex để nạp phần mềm GRBL 57
3.2 Kết nối board arduino nano với các phần tử điện 58
3.3 Cài đặt các thông số cho máy vào phần mềm GRBL 62
Kết luận chương 3 70
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LaserGRBL 71
4.1 Sử dụng phần mềm LaserGRBL để khắc ảnh nghệ thuật 71
4.2 Khắc (cắt) chính xác kích thước một biên dạng cho trước 78
Kết luận chương 4 81
KẾT LUẬN ĐỀ TÀI VÀ KIẾN NGHỊ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
PHỤ LỤC 85
Trang 8Danh mục các từ viết tắt
CNC – Computer Numerical Control
HB – Hardness Brinell
IC – Intergrated Circuit
IDE – Intergrated Development Environment
LASER – Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
MIT – Massachusetts Institute of Technology
NC – Numerical Control
PWM – Pulse Width Modulation
Trang 9Danh mục hình ảnh, hình vẽ
Hình 1.1: Một máy CNC laser fiber công nghiệp 12
Hình 1.2: Máy CNC laser CO2 13
Hình 1.3: Máy CNC laser YAG 13
Hình 1.4: Máy laser CNC đang cắt giấy nghệ thuật 14
Hình 1.5: Hệ thống ray trượt tròn và con trượt 15
Hình 1.6: Con trượt có các bi thép lăn bên trong 16
Hình 1.7: Trục vít me và đai ốc 17
Hình 1.8: Vít me – đai ốc bi 18
Hình 1.9: Bộ truyền bánh răng – thanh răng 19
Hình 1.10: Bộ truyền đai răng 20
Hình 1.11: Nguyên lý cấu tạo chung của nguồn phát laser 21
Hình 1.12: Động cơ bước 24
Hình 1.13: Sơ đồ kết nối để động cơ bước hoạt động 25
Hình 1.14: Driver động cơ bước L298 25
Hình 1.15: Driver động cơ bước A4988 26
Hình 1.16: Sơ đồ kết nối cơ bản của động cơ servo 27
Hình 1.17: Servo công nghiệp và driver 28
Hình 1.18: Bộ điều khiển máy laser CO2 CNC 28
Hình 2.1: Sơ đồ động học máy khắc laser CNC 32
Hình 2.2: Kết cấu trục X của máy khắc laser CNC 33
Hình 2.3: Con trượt và đai ốc lắp trên bích gá đầu phát laser 34
Hình 2.4: Thông số kích thước đai ốc T8 38
Hình 2.5: Cụm gá trục X 40
Hình 2.6: Kết cấu dẫn động trục Y 41
Hình 2.7: Các kích thước của động cơ bước Nema 17 (L34) 45
Hình 2.8: Khớp nối trục vít me với trục động cơ bước 45
Hình 2.9: Module TB6560 46
Hình 2.10: Sơ đồ kết nối module TB6560 47
Hình 2.11: Đầu phát diode laser 500mW 50
Hình 2.12: Mạch công suất trên đầu phát laser 50
Hình 2.13: Sơ đồ kết nối bộ điều khiển và các phần tử điện 53
Hình 2.14: Board điều khiển và các phần tử điện lắp ráp trên máy 54
Hình 2.15: Máy được lắp ráp hoàn chỉnh 54
Hình 3.1: Nạp chương trình GRBL bằng IDE arduino 57
Hình 3.2: Nạp chương trình GRBL bằng Xloader 58
Trang 10Hình 3.3: Sơ đồ kết nối các chân điều khiển từ board arduino nano 58
Hình 3.4: Kết nối công tắc hành trình chế độ thường mở 60
Hình 3.5: Kết nối công tắc hành trình chế độ thường đóng 61
Hình 3.6: Kết nối công tắc hành trình sử dụng phương pháp giới hạn mềm 62
Hình 3.7: Giao diện phần mềm LaserGRBL 63
Hình 3.8: Cửa sổ cài đặt các thông số máy vào GRBL 63
Hình 4.1: Cửa sổ cài đặt chế độ gia công 71
Hình 4.2: Các thông số khắc 73
Hình 4.3: Giao diện phần mềm LaserGRBL sau khi cài đặt thông số khắc 75
Hình 4.4: Theo dõi quá trình hoạt động của máy trên phần mềm 76
Hình 4.5: Hình khắc sau khi hoàn thành 76
Hình 4.6: Tấm bích cần cắt 79
Hình 4.7: Đặt tọa độ gốc của hình cần cắt 79
Hình 4.8: Mặt bích sau khi cắt mô phỏng trên máy 80
Trang 11Danh mục bảng biểu
Bảng 1: Cài đặt vi bước cho driver A4988 26
Bảng 2: Hệ số ma sát f theo cặp vật liệu vít me – đai ốc 35
Bảng 3: Hệ số chiều cao đai ốc và chiều cao ren 36
Bảng 4: Giá trị áp suất cho phép theo vật liệu cặp ren vít – đai ốc 36
Bảng 5: Thông số kỹ thuật bộ vít me - đai ốc trục X 39
Bảng 6: Thông số kỹ thuật bộ vít me – đai ốc trục Y 43
Bảng 7: Các thông số lựa chọn động cơ truyền động trục X và Y 44
Bảng 8: Thiết lập dòng điện cho động cơ bước 47
Bảng 9: Thiết lập dòng điện khi động cơ dừng 48
Bảng 10: Thiết lập chế độ vi bước 48
Bảng 11: Thiết lập giới hạn dòng 48
Bảng 12: Tổng hợp cài đặt driver TB6560 49
Bảng 13: Các thông số máy cài đặt vào phần mềm GRBL 63
Bảng 14: Bảng mask đối với các trục cần đảo 65
Bảng 15: Bảng mask các thông báo khi máy hoạt động 66
Trang 12LỜI MỞ ĐẦU
Lý do lựa chọn đề tài
Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nhất là cuộc cách mạng công nghệ giai đoạn thứ 4 (Công nghiệp 4.0) thì hệ thống máy móc dây chuyền sản xuất tự động là không thể thiếu trong các nhà máy sản xuất Trong đó, những máy công cụ điều khiển số là một phần quan trọng giúp cho quá trình gia công sản xuất được nhanh
và chính xác, nâng cao hiệu suất, tăng hiệu quả kinh tế Những máy công cụ điều khiển số này có thể dễ dàng đầu tư bởi các nhà máy sản xuất lớn và vừa, thậm chí những nhà máy quy mô nhỏ cũng có thể sở hữu vì hiệu quả của nó là rất lớn
Vậy nên, nghiên cứu về máy công cụ điều khiển số nói chung, máy laser CNC nói riêng đang góp phần thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển khoa học công nghệ theo xu thế toàn cầu, mà còn giúp ích tăng hiệu quả sản xuất cho các doanh nghiệp sản xuất của Việt Nam đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của các đối tác kinh doanh quốc tế
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu về thiết kế, chế tạo máy laser CNC cỡ nhỏ có thể khắc tranh và các hình được thiết kế trước
- Nghiên cứu trong phạm vi máy cỡ nhỏ, phục vụ nghiên cứu và đào tạo
- Áp dụng được một số phần mềm CAD/CAM, phần mềm điều khiển để phục
Trang 13vụ khả năng khắc tranh, hình của máy
Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết thiết kế máy laser CNC
- Tính toán thiết kế xây dựng kết cấu máy
- Gia công các chi tiết và lắp ráp máy
- Nghiên cứu thiết kế lựa chọn tích hợp các phần tử điện vào máy và cài đặt
kỹ thuật các thông số điều khiển
- Nghiên cứu một số phần mềm điều khiển máy và áp dụng thực nghiệm vận hành máy
- Phân tích và đánh giá kết quả
Trong quá trình thực hiện luận văn có thể vẫn còn nhiều thiếu xót nằm ngoài khả năng của tác giả Kính mong được các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp góp ý
để có thể hoàn thiện đề tài một các tốt nhất
Xin chân thành cảm ơn!
Nguyễn Xuân Đạo
Trang 14CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GIA CÔNG LASER CNC
1.1 Lịch sử phát triển máy gia công laser CNC
Khi trước đây, gia công cơ khí hầu như được thực hiện trên các máy gia công
cơ có độ chính xác không cao và phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người đứng máy gia công, hiệu quả kinh tế không cao Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nhất là thời kỳ phát triển công nghiệp 4.0 hiện nay thì các máy gia công điều khiển số CNC trở lên phổ biến hơn Các máy công cụ điều khiển số nói chung và máy gia công laser CNC nói riêng đang góp phần thúc đẩy phát triển công nghiệp gia công chế tạo của Việt Nam
Cuối những năm 1940, Học viện Công nghệ M.I.T (Massachusetts Institute of Technology) của Hoa Kỳ đã thực hiện dự án nghiên cứu kỹ thuật điều khiển số đầu tiên
Năm 1952, tại M.I.T đã cung cấp chiếc máy phay điều khiển số đầu tiên mang tên “Cincinnati Hydrotel” có trục thẳng đứng
Năm 1957, Không lực Hoa Kỳ đã trang bị những máy phay điều khiển số NC đầu tiên trong những phân xưởng của họ
Năm 1972, các tủ điều khiển NC đầu tiên sử dụng các cụm vi tính chế tạo hàng loạt xuất hiện Do sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật mạch tích hợp IC (Intergarted Circuits) làm cho các tủ điện điều khiển có kích thước ngày càng nhỏ và tính năng càng mạnh mẽ hơn
Năm 1990, các giao diện số giữa điều khiển NC và hệ truyền động cải thiện độ chính xác và đặc tính điều chỉnh của các trục điều khiển NC và trục chính
Cho đến ngày nay, các chức năng tính toán trong hệ thống CNC ngày càng hoàn thiện và đạt tốc độ xử lý cao do tiếp tục ứng dụng những thành tựu phát triển của các
bộ vi xử lý
Đi cùng với những máy phay CNC, máy tiện CNC để gia công các chi tiết cấu trúc 3D, gia công các trục thì các máy gia công CNC 2D cũng phát triển theo nhu cầu
Trang 15thực tế Để có thể gia công các đường phức tạp hoặc gia công các điểm đúng chính xác các tọa độ, người ta sử dụng các máy CNC điều khiển 2 trục bao gồm trục X và trục Y Nhờ các bộ điều khiển số, các trục X và Y của máy được chuyển động một cách độc lập và kết hợp với nhau tạo thành đường cần gia công
Hình 1.1: Một máy CNC laser fiber công nghiệp
Tia laser được biết đến lần đầu tiên vào năm 1960 tại phòng thí nghiệm nghiên cứu California bằng cách chiếu đèn flash công suất cao trên một thỏi ruby với các bề mặt tráng bạc Từ đó, các tia laze được sử dụng ở khắp mọi nơi: từ các phòng thí nghiệm nghiên cứu để cắt vật liệu trong vật lý lượng tử cho đến các bệnh viện, siêu thị, dùng trong thanh toán và mạng điện thoại…
Năm 1965, Trung tâm Nghiên cứu Western Electric Engineering sản xuất máy cắt laser đầu tiên và được sử dụng để khoét các lỗ trên kim cương Năm 1967, người Anh đi tiên phong trong việc cắt kim loại bằng tia laser với khí hổ trợ là oxy Trong năm 1970, công nghệ này đã được đưa vào sản xuất để cắt titan cho các ứng dụng hàng không vũ trụ Đồng thời laser CO2 được sử dụng để cắt phi kim loại, chẳng hạn như hàng dệt may, bởi vì, vào thời điểm đó, laser CO2 là không đủ mạnh mẽ để làm nóng chảy kim loại
Trang 16Hình 1.2: Máy CNC laser CO2
Khi gắn những nguồn phát laser mạnh lên máy CNC, ta có thể dùng để cắt, khắc trên các chi tiết bằng các loại vật liệu khác nhau như kim loại, nhựa, gỗ,…
Hình 1.3: Máy CNC laser YAG
Trang 17Hình 1.4: Máy laser CNC đang cắt giấy nghệ thuật
1.2 Đặc điểm cấu trúc của máy laser CNC
Một máy laser CNC cơ bản bao gồm các bộ phận: Thân máy, hệ thống dẫn hướng, hệ thống dẫn động, đầu phóng laser, các động cơ điều khiển trục, bộ điều khiển, máy vi tính
1.2.1 Thân máy
Thân máy tùy theo kích thước và mục đích sử dụng mà có những thiết kế khác nhau Đối với những máy cỡ nhỏ có thể dùng nhôm định hình để lắp ráp, đối với những máy cỡ lớn sử dụng trong công nghiệp thường sử dụng khung thép hàn có kích thước lớn và vững chắc
1.2.2 Hệ thống dẫn hướng của máy
Hệ thống dẫn hướng của máy bao gồm có ray dẫn hướng (băng dẫn hướng) và con trượt Hệ thống dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho các chuyển động thẳng của các trục X và Y
Ray dẫn hướng phải đảm bảo thẳng, có khả năng tải cao, độ cứng vững tốt, phải được nhiệt luyện và xi mạ bề mặt đảm bảo độ cứng Các loại ray dẫn hướng được sử dụng bao gồm ray vuông và ray tròn Ray vuông thường được sử dụng trong các hệ thống máy móc yêu cầu độ chính xác cao, tải nặng, có giá thành cao, ray được lắp trực tiếp lên thân máy hoặc các mặt bích Các máy phay, máy tiện CNC thường sử dụng ray vuông do yêu cầu chịu tải trọng và lực gia công, cần độ chính xác gia công và độ
Trang 18cứng vững cao Loại thứ hai là ray tròn sử dụng trong các hệ thống máy không chịu tải trọng nặng, rẻ tiền hơn ray vuông Ray trượt tròn thường sử dụng hai gối kẹp trục ở hai đầu ray, tuy nhiên cần chú ý độ võng trục nếu sử dụng trong hệ thống có tải trọng nặng hoặc lực gia công lớn Một loại ray tròn khác là ray trượt tròn có đế, loại này có đế đỡ dọc trục ray nên có khả năng chịu tải trọng và lực gia công lớn hơn phương án sử dụng hai kẹp trục đầu ray
Hình 1.5: Hệ thống ray trượt tròn và con trượt
Con trượt sử dụng cho máy CNC có hai loại là bạc trượt trơn và con trượt lăn Bạc trượt trơn thường làm bằng đồng để khi trượt trên ray bằng thép có ma sát trượt nhỏ Tuy nhiên bạc trượt trơn phải bảo dưỡng thường xuyên hơn, cần tra mỡ bò bôi trơn nên hiện nay các hệ thống cơ khí chính xác ít sử dụng bạc trượt trơn trong hệ thống dẫn hướng Loại con trượt thứ hai là con trượt lăn, nó có các bi thép bên trong, khi con trượt trượt trên ray, các bi thép sẽ tì và lăn trên các ray Do sử dụng bi thép có
ma sát lăn nhỏ nên con trượt lăn hoạt động êm ái, chính xác, nhẹ nhàng hơn so với bạc trượt trơn
Trang 19Hình 1.6: Con trượt có các bi thép lăn bên trong
1.2.3 Hệ thống dẫn động các trục
Hệ thống dẫn động có nhiệm vụ chính là truyền động từ động cơ điện thành chuyển động tịnh tiến cho các trục của máy CNC Tùy theo nhiều mục đích sử dụng khác nhau mà người thiết kế máy lựa chọn các phương pháp dẫn động khác nhau Một
số cơ cấu dẫn động sử dụng trong máy công cụ bao gồm vít me – đai ốc, vít me – đai
ốc bi, thanh răng bánh răng, đai răng
1.2.3.1 Hệ dẫn động vít me – đai ốc
Trong các máy công cụ và các máy CNC hoặc các hệ thống cơ khí khác hệ dẫn động đai ốc – vít me được sử dụng nhằm biến chuyển động quay tròn thành chuyển động thẳng tịnh tiến Là dạng vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc mặt, độ rơ cơ khí lớn hơn so với vít me – đai ốc bi Tuy nhiên do có giá thành tương đối rẻ và dễ sử dụng nên có thể dùng trong một số hệ thống cơ khí tải trọng không lớn, không yêu cầu độ chính xác cao
Trang 20Hình 1.7: Trục vít me và đai ốc
Ưu điểm của trục vít me – đai ốc là kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, dễ chế tạo Nhược điểm là ren mòn nhanh nếu không bảo dưỡng bôi trơn thường xuyên gây ra tiếng động lớn, hiệu suất thấp Trục vít me thường làm bằng thép C45, C50, A45 và A50 (thường hóa hoặc tôi cải thiện) và thép cacbon 10, thép hợp kim 65Mn, 40Cr, 40CrMn (tôi thể tích hoặc bề mặt), thép 38Cr2MoAl, 18CrMnTi và 40CrV (thấm ni-tơ) Đai ốc chế tạo
từ đồng thau La Zn23Al6FeMn2, La Zn38Mn2, đồng thanh Br Al9Fe3, Br Al10Fe3Mn2 hoặc gang chống mòn
1.2.3.2 Hệ dẫn động vít me – đai ốc bi
Hệ dẫn động vít me – đai ốc bi là là loại vít me và đai ốc hoạt động có dạng tiếp xúc lăn dựa trên các bi thép bên trong đai ốc Vít me – đai ốc bi có độ chính xác và giá thành cao hơn so với vít me – đai ốc thường Nó thường được sử dụng trong các hệ thống cơ khí yêu cầu độ chính xác cao, do vậy các máy công cụ điều khiển số như máy phay, máy tiện CNC thường ưu tiên sử dụng hệ dẫn động đai ốc – vít me bi
Trang 21Hình 1.8: Vít me – đai ốc bi
Biên dạng cặp ren vít với ma sát lăn bao gồm rãnh tròn và rãnh tam giác, phổ biến nhất là rãnh tròn, bán kính rãnh lớn hơn bán kính con lăn 3-5%, góc tiếp xúc 45º Rãnh tam giác khó chế tạo hơn rãnh tròn nhưng lại có độ căng ban đầu Các con lăn chuyển động quay và tịnh tiến đối với vít và đai ốc, do đó để luôn tồn tại các con lăn giữa các bề mặt ren của vít và đai ốc thì trên các đầu đai ốc hoặc vít người ta nối các rãnh thu hồi
Một đặc điểm khi sử dụng cặp truyền động vít me – đai ốc bi là không nên tháo hết đai ốc bi ra khỏi trục vít me vì có thể làm rơi các bi thép ra ngoài và việc lắp lại các
bi thép vào đai ốc bi là rất khó khăn
1.2.3.3 Hệ dẫn động thanh răng - bánh răng
Thanh răng – bánh răng hoạt động theo nguyên lý biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến dựa trên nguyên lý chuyển động ăn khớp mà không gây ra trượt, rung Bộ truyền thanh răng – bánh răng có thể phân loại ra bao gồm loại răng thẳng và loại răng nghiêng
Trang 22Hình 1.9: Bộ truyền bánh răng – thanh răng
Khi bánh răng quay một vòng làm cho thanh răng chuyển động một khoảng 𝜋𝑚𝑍, trong đó m là mô-đun của thanh răng theo phương chuyển động của thanh răng hay mô-đun của bánh răng trong mặt phẳng vuông góc với trục quay của bánh răng, Z
là số răng của bánh răng Dựa vào nguyên lý trên, có thể điều khiển khoảng cách chuyển động thẳng dựa vào số vòng quay của bánh răng
Cặp bánh răng – thanh răng có ưu điểm kích thước nhỏ gọn, truyền được tải lớn,
tỷ số truyền không thay đổi do không có hiện tượng trượt, hiệu suất cao có thể đạt đến 0.98 và có tuổi thọ cao Tuy nhiên Nó cũng có nhược điểm là chế tạo tương đối phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao, có tiếng ồn khi vận tốc lớn, thanh răng dài chế tạo khó khăn và phức tạp
Tùy vào độ rắn, thép làm cặp bánh răng – thanh răng chia ra làm 2 loại:
- Độ rắn HB ≤ 350: Bánh răng được thường hóa hoặc tôi cải thiện
- Độ rắn HB ≥ 350: Tôi thể tích, tôi tần số cao, thấm cacbon, thấm nitơ
1.2.3.4 Hệ dẫn động đai răng
Bộ truyền đai răng làm việc nhờ vào sự ăn khớp giữa đai và các răng của bánh đai, làm việc với vận tốc tối đa 80m/s và tỷ số truyền 𝑢𝑚𝑎𝑥 = 30
Trang 23Hình 1.10: Bộ truyền đai răng
Ưu điểm của bộ truyền đai răng là kích thước bộ truyền nhỏ, không có hiện tượng trượt giữa bánh đai và đai, tỷ số truyền lớn và hiệu suất cao, lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ
Đai răng được chế tạo từ cao su trộn với nhựa nairit hoặc đúc từ cao su poliuretan Lớp chịu tải là dây thép, sợi thủy tinh hoặc sợi poliamit
1.2.4 Đầu phóng laser
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) có nghĩa là
“khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích” Có nhiều loại laser khác nhau, có thể ở dạng hỗn hợp khí, ví dụ He-Ne, hay dạng chất lỏng, song có độ bức xạ lớn nhất vẫn là tia laser tạo bởi các linh kiện bán dẫn như diode laser.
Laser có trong rất nhiều ứng dụng, như làm mắt đọc đĩa quang CD/DVD, máy
in laser, máy quét mã vạch, công cụ trình tự DNA, internet cáp quang, truyền dữ liệu trong không gian vũ trụ, máy cắt, máy hàn, máy phẫu thuật laser, tẩy mụn ruồi, nhắm bằng laser Trong quân đội laser được dùng để đánh dấu, đo khoảng cách và tốc độ của mục tiêu Trong giải trí laser được sử dụng trong các sân khấu như hòa âm ánh sáng
Trang 24Hình 1.11: Nguyên lý cấu tạo chung của nguồn phát laser
Nguyên lý cấu tạo chung của một máy laser gồm có:
1 – Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser (vùng bị kích thích)
2 – Nguồn nuôi (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích)
Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ion crom,
có bước sóng 694,3 nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng
Bán dẫn: loại thông dụng nhất là diot Gallium Arsen có bước sóng 890 nm thuộc phổ hồng ngoại gần
Trang 25- Laser chất khí:
He-Ne: hoạt chất là khí heli và neon, có bước sóng 632,8 nm thuộc phổ ánh sáng đỏ trong vùng nhìn thấy, công suất nhỏ, từ một đến vài chục mW Trong y học được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu
Argon: hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và 514,5 nm
CO2: bước sóng 10.600 nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có thể tới megawatt (MW) Trong y học ứng dụng làm dao mổ
- Laser chất lỏng: Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là laser màu
- Tính đồng bộ của các photon trong chùm tia laser: Có khả năng phát xung cực ngắn: cỡ mili giây (ms), nano giây, pico giây, cho phép tập trung năng lượng tia laser cực lớn trong thời gian cực ngắn
Laser có thể được cấu tạo để hoạt động ở trạng thái bức xạ sóng liên tục hay bức xạ xung Điều này dẫn đến những khác biệt cơ bản khi xây dựng hệ laser cho những ứng dụng khác nhau:
- Chế độ phát liên tục: Trong chế độ phát liên tục, công suất của một laser tương đối không đổi so với thời gian Sự đảo nghịch mật độ electron cần thiết cho hoạt động laser được duy trì liên tục bởi nguồn bơm năng lượng đều đặn
- Chế độ phát xung: Trong chế độ phát xung, công suất laser luôn thay đổi so với thời gian, với đặc trưng là các giai đoạn "đóng" và "ngắt" cho phép tập
Trang 26trung năng lượng cao nhất có thể trong một thời gian ngắn nhất có thể Các dao laser là một ví dụ, với năng lượng đủ để cung cấp một nhiệt lượng cần thiết, chúng có thể làm bốc hơi một lượng nhỏ vật chất trên bề mặt mẫu vật trong thời gian rất ngắn Tuy nhiên, nếu cùng năng lượng như vậy nhưng tiếp xúc với mẫu vật trong thời gian dài hơn thì nhiệt lượng sẽ có thời gian
để xuyên sâu vào trong mẫu vật do đó phần vật chất bị bốc hơi sẽ ít hơn
1.3 Hệ thống truyền động điện và điều khiển của máy laser CNC
Tất cả các máy gia công CNC nói chung và máy gia công laser CNC nói riêng đều sử dụng các động cơ điều khiển số để điều khiển các trục của máy, các loại động
cơ điều khiển số phổ biến như động cơ bước (stepper) hoặc động cơ servo Nếu chỉ sử dụng động cơ bước mà không sử dụng hệ thống đo phản hồi vị trí, vận tốc khi các trục hoạt động thì gọi là điều khiển hở Nếu sử dụng động cơ servo hoặc có sử dụng hệ thống đo phản hồi thì được gọi là hệ thống điều khiển vòng kín
Tùy theo công năng của mỗi máy CNC và số trục cần điều khiển, các tính năng khác mà có những hệ điều hành khác nhau cho các máy CNC khác nhau được cài đặt trong bộ nhớ ROM của bộ điều khiển Đi kèm đó có rất nhiều các phần mềm giao diện
sử dụng trên máy tính dùng để thiết kế CAD, biên dịch và nạp chương trình gia công vào máy, theo dõi quá trình máy hoạt động
1.3.1 Động cơ truyền động cho máy laser CNC
1.3.1.1 Động cơ bước
Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với
đa số các động cơ điện thông thường Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng
để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto có khả năng cố định rôto vào các vị trí cần thiết Về cấu tạo, động cơ bước có thể được coi là tổng hợp của hai loại động cơ: Động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ
Trang 27Hình 1.12: Động cơ bước
Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước nên có độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định Tổng số góc quay của rôto tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi
Động cơ bước được chia làm hai loại là động cơ bước đơn cực (6 dây) và động
cơ bước lưỡng cực (4 dây), ngày nay thường hay sử dụng động cơ bước lưỡng cực, phù hợp với các driver
Để sử dụng được động cơ bước cần phải có driver phù hợp với động cơ bước
đó, driver cần chịu được dòng điện tối đa mà động cơ bước sử dụng, đáp ứng được tốc
độ chuyển mạch dạng xung đến hàng KHz Đi cùng đó, một số driver động cơ bước còn bổ sung các chế độ hoạt động cho động cơ bước như điều khiển ở chế độ Full-step, Half-step,Micro-step
Trang 28Hình 1.13: Sơ đồ kết nối để động cơ bước hoạt động
Có hai dạng driver động cơ bước chủ yếu, đó là dạng mạch cầu H hoặc sử dụng
IC chuyên dụng điều khiển động cơ bước Dạng driver mạch cầu H thực chất bao gồm
4 đầu vào nối tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển và 4 đầu ra nối với 4 cực của động
cơ bước và khuếch đại tín hiệu từ vi điều khiển thành tín hiệu có điện áp cao cấp cho động cơ bước Một số driver dạng cầu H phổ biến như L293D, L298 Muốn sử dụng các chế độ nửa bước (half-step) hoặc vi bước (micro-step) trên driver cầu H ta cần lập trình tín hiệu đầu ra của vi điều khiển theo dạng xung tương ứng
Hình 1.14: Driver động cơ bước L298
Dạng driver động cơ bước thứ hai sử dụng IC chuyên dụng điều khiển động cơ bước như TB6560 hoặc TB6600, A4988, DRV8825 Đây là những driver cần những tín hiệu đầu vào là STEP (Cấp xung cho động cơ bước), DIR (Quy định chiều quay cho động cơ bước) và ENB (Cho phép động cơ bước hoạt động)
Trang 29Hình 1.15: Driver động cơ bước A4988
Một điều đặc biệt của driver động cơ dạng IC chuyên dụng là có tích hợp các chế độ điều khiển vi bước cho động cơ bước, ta chỉ cần điều chỉnh số vòng quay, tốc
độ, gia tốc dựa vào cung cấp xung cho driver Ví dụ để đặt chức năng vi bước cho driver A4988 ta cần nối các chân MS1, MS2 và MS3 vào VCC (Chân logic +5V) và
sử dụng động cơ 200 bước/vòng theo bảng sau:
Bảng 1: Cài đặt vi bước cho driver A4988
Không nối
Không nối
Trang 30hoặc ba pha) có gắn thêm encoder Động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này Nếu có bầt kỳ
lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác
Hình 1.16: Sơ đồ kết nối cơ bản của động cơ servo
Để động cơ servo hoạt đồng cần có bộ driver tương ứng với động cơ servo đó Driver nhận nguồn điện một chiều cung cấp cho driver (đối với các servo công nghiệp thường là 24VDC) và nguồn điện nuôi động cơ tùy theo động cơ DC servo hay AC servo Nếu là động cơ DC servo thì cần nguồn điện cung cấp cho động cơ là nguồn một chiều với điện áp định mức tương ứng với động cơ Nếu là AC servo thì nguồn điện cung cấp cho động cơ là nguồn điện xoay chiều, nguồn một pha hoặc ba pha tùy thuộc vào động cơ
Trang 31Hình 1.17: Servo công nghiệp và driver
1.3.2 Hệ thống điều khiển máy laser CNC
Một hệ thống điều khiển máy laser CNC bao gồm có phần cứng (mạch điện tử), phần mềm điều khiển, giao diện trên máy vi tính Phần cứng thực chất là một board mạch điều khiển bao gồm vi điều khiển có kết nối với máy tính và các phần tử điện tử tích hợp trên mạch phục vụ điều khiển động cơ các trục X và Y, điều khiển cường độ hoặt tắt/mở laser, kết nối các công tắc hành trình
Hình 1.18: Bộ điều khiển máy laser CO2 CNC
Phần mềm điều khiển được nạp vào bộ nhớ ROM của bộ điều khiển, nó có nhiệm vụ tiếp nhận và xử lý G-code, sau đó tính toán nội suy điều khiển các trục X và
Y của máy, điều khiển cường độ laser (hoặc tốc độ trục chính đối với máy phay) Cần phải cài đặt các thông số hoạt động của máy như số bước/mm khi sử dụng động cơ bước cho các trục, tốc độ và gia tốc tối đa, cài đặt giới hạn hành trình của máy, cường
Trang 32độ laser (hoặc tốc độ trục chính), …
Giao diện tương tác người – máy (HMI) trên máy vi tính có nhiệm vụ nạp chương trình gia công vào board điều khiển để phần mềm điều khiển đọc và điều khiển hoạt động của máy, đồng thời nó cũng theo dõi quá trình hoạt động của máy, cập nhật các quá trình gia công và báo lỗi Một số phần mềm giao diện có tích hợp sẵn cả chương trình hỗ trợ CAM gia công hình ảnh và nạp trực tiếp G-code vào bộ điều khiển
Trang 33Kết luận chương 1
Khi thiết kế máy khắc laser CNC nói riêng và các máy gia công CNC khác nói chung, ta cần tìm hiểu rõ tổng quan cấu trúc cơ bản của máy CNC đó Tìm hiểu rõ các thành phần cơ bản, các chi tiết cấu thành máy như hệ dẫn hướng, bộ truyền động, cụm gia công (trục chính hoặc đầu khắc laser) Đi kèm đó cần thiết kế, lựa chọn, tích hợp
bộ điều khiển và phần mềm điều khiển phù hợp với máy Lựa chọn các động cơ và hệ thống đo phù hợp yêu cầu để máy hoạt động ổn định nhất Xây dựng kết cấu máy đảm bảo vững chắc, độ chính xác gia công phù hợp với yêu cầu công nghệ, giá thành hợp
lý, dễ dàng sử dụng và bảo dưỡng
Đồng thời, cần thường xuyên nắm bắt các công nghệ mới trên thế giới để tiếp thu và cải tiến nâng cao chất lượng, giảm giá thành sản phẩm
Trang 34CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN LINH KIỆN CHO MÁY KHẮC
LASER CNC 2.1 Tính toán lựa chọn linh kiện cơ khí máy khắc laser CNC
Kết cấu cơ khí của máy khắc CNC bao gồm các cụm chi tiết dẫn hướng và dẫn động cơ khí Để máy có thể làm việc tốt nhất cần phải tính toán, lựa chọn các chi tiết phù hợp yêu cầu, đủ độ bền, có giá thành rẻ, dễ dàng lắp ráp và bảo dưỡng
Các yêu cầu kỹ thuật của máy khắc laser CNC:
- Vật liệu khắc: Giấy, gỗ ép, da mịn, …
- Kích thước vùng gia công: 200mm x 240mm
- Tốc độ tối đa các trục chạy không tải: 50mm/s
- Gia tốc tăng tốc các trục: 50𝑚𝑚/𝑠2
- Máy có khả năng kết nối, giao tiếp với máy tính, nạp chương trình gia công
và theo dõi thông qua giao diện trên máy tính
- Kích thước tối đa tổng thể máy: 500mm x 600mm x 350mm
- Đầu khắc laser có thể thay đổi cường độ để khắc ảnh đen trắng theo GrayScale
- Các file dữ liệu có thể sử dụng: File ảnh dạng JPG, JPEG, BMP, PNG, … hoặc các file gia công đã biên dịch sang dạng file nc (G-code)
- Có khả năng thay đổi các thông số bộ điều khiển khi thay đổi kết cấu, linh kiện của máy như động cơ, bộ dẫn động, tốc độ, gia tốc, kích thước vùng gia công
Lựa chọn sơ đồ động học cho máy như Hình 2.1:
Trang 35Hình 2.1: Sơ đồ động học máy khắc laser CNC
2.1.1 Lựa chọn cụm chi tiết dẫn hướng các trục
Hệ thống dẫn hướng của máy khắc laser CNC có nhiệm vụ đảm bảo dẫn hướng cho các chuyển động thẳng của trục X và trục Y Hệ thống dẫn hướng cơ bản bao gồm ray dẫn hướng và con trượt Trong các hệ thống máy gia công điều khiển số CNC cần
độ chính xác cao, hoạt động êm, nhẹ người ta thường sử dụng con trượt có các bi thép bên trong để chuyển dạng chuyển động từ ma sát trượt sang thành ma sát lăn
Do máy khắc laser CNC có kết cấu nhẹ, không phát sinh lực gia công cắt gọt trong quá trình máy hoạt động nên có thể sử dụng ray dẫn dạng ray trượt tròn và con trượt có bi thép
Trong kết cấu máy khắc laser CNC của đề tài, tác giả lựa chọn ray dẫn dạng tròn ∅8.0 bằng thép không gỉ, được nhiệt luyện tôi cao tần đảm bảo độ cứng bề mặt đạt HRC58-60 Mỗi ray dẫn được cố định bằng hai giá kẹp đặt ở hai đầu ray, giá kẹp được lắp chặt vào các khung máy bằng vít
Trang 36Như trên Hình 2.2 hệ dẫn hướng trục X bao gồm hai ray dẫn tròn được gắn cố định vào khung máy bằng bốn giá kẹp Hai con trượt lăn được lắp lên bích gá đấu phát laser như Hình 2.3 Bích gá đầu phát laser sẽ chuyển động thẳng theo ray dẫn, do ma sát giữa con trượt và ray dẫn là ma sát lăn nên chuyển động sẽ nhẹ nhàng và êm ái, lực dẫn động sẽ nhẹ hơn khi sử dụng con trượt dạng ma sát trượt.
Hình 2.2: Kết cấu trục X của máy khắc laser CNC
Tương tự, hai trục dẫn hướng trục Y được cố định vào khung máy nhờ bốn giá kẹp Bốn con trượt lăn lắp vào đế khung của trục X và trượt thẳng trên ray dẫn hướng
Trang 37Hình 2.3: Con trượt và đai ốc lắp trên bích gá đầu phát laser
2.1.2 Tính toán lựa chọn cụm dẫn động các trục
Do kết cấu các trục của máy khắc laser CNC đơn giản nên trong phạm vi đề tài, tác giả lựa chọn kết cấu vít me – đai ốc trượt để dẫn động cho các trục Tuy độ chính xác không cao bằng kết cấu vít me – đai ốc bi nhưng vít me – đai ốc trượt có giá thành
rẻ, dễ dàng lắp ráp nên vẫn có thể sử dụng trong một số máy nhất định Do trọng lượng các khâu chuyển động khá nhẹ, khoảng cách dịch chuyển không lớn (trong phạm vị đề tài), không phát sinh lực gia công trong khi máy hoạt động nên kết cấu vít me – đai ốc trượt vẫn có thể đáp ứng được
Do lựa chọn sẵn chi tiết trên thị trường hiện có, tác giả đề tài lựa chọn vít me có profile ren hình thang cân có vật liệu thép C45 tôi, đai ốc bằng đồng thanh không thiếc Khi sử dụng máy cần dùng mỡ bò (hoặc các chất bôi trơn khác cho chi tiết cơ khí) bôi trơn trục vít me để có thể hoạt động êm ái và bảo vệ tốt cho trục khỏi bị mài mòn
2.1.2.1 Tính toán lựa chọn trục vít me – đai ốc dẫn động trục X
Vít me – đai ốc dẫn động trục X có nhiệm vụ biến chuyển động quay từ động
cơ trục X thành chuyển động tịnh tiến của đai ốc, trục vít me trục X được gắn chặt trên
Trang 38hai ổ đỡ trục vít me (ổ lăn) Khi trục vít me quay, đai ốc kéo theo bích gá đầu phát laser sẽ chuyển động tịnh tiến dọc trục vít me Đai ốc được gắn vào bích gá đầu phát laser thông qua giá bắt đai ốc bằng nhôm như Hình 2.3
Do vít me – đai ốc trượt dẫn động trục X tạo ra lực dọc trục lớn nhất khi bích gá đầu phát laser bắt đầu chuyển động do khi đó các con trượt chịu ma sát nghỉ lớn hơn
ma sát lăn lúc con trượt đang chạy dọc ray dẫn hướng Vậy nên ta lấy lực dọc trục lớn nhất bằng lực kéo bích gá đầu phát laser tại thời điểm nó bắt đầu chuyển động tức lực
ma sát nghỉ tại thời điểm đó, bích gá đầu phát laser chuyển động khi lực kéo của trục vít me lớn hơn hoặc bằng lực ma sát nghỉ Hệ số ma sát nghỉ giữa thép với thép khi khô và sạch là 0,74-0,8 trong khi hệ số ma sát trượt là 0,42-0,62, hệ số ma sát lăn rất thấp, chỉ khoảng 0,001 nên ta bỏ qua trường hợp ma sát khi con trượt chạy trên ray dẫn
Lực dọc trục lớn nhất lúc trục vít me trục X hoạt động:
𝐹𝑎 = 𝐹𝑚𝑠𝑛 = 𝑃 𝜇𝑠 = 5,5.0,8 = 4,4𝑁 (2.1) Trong đó:
- 𝐹𝑎 là lực dọc trục vít me, N
- 𝐹𝑚𝑠𝑛 là lực ma sát nghỉ, N
- P là trọng lực của cụm bích gá đầu phát laser, N
- 𝜇𝑠 là hệ số ma sát nghỉ giữa thép với thép
Do cặp vật liệu vít me – đai ốc là thép – đồng thanh không thiếc nên ta có hệ số
ma sát f tra theo bảng sau:
Bảng 2: Hệ số ma sát f theo cặp vật liệu vít me – đai ốc
Cặp vật liệu ren vít
f
Thép Đồng thanh thiếc - photpho 0,1
Trang 39Vậy hệ số ma sát là f = 0,12 Từ hệ số ma sát f ta tính được góc ma sát tương đương 𝜌′ theo công thức:
𝜌′ = arctan ( 𝑓
cos(𝛼 2) ⁄ ) = arctan ( 0,12
cos (15°)) ≈ 7° (2.2) Trong đó: 𝛼 = 30° là góc ở đỉnh của ren hình thang cân
Hệ số chiều cao đai ốc Ψ𝐻 và hệ số chiều cao ren Ψℎ được tra theo bảng sau:
Bảng 3: Hệ số chiều cao đai ốc và chiều cao ren
Đai ốc rời hoặc hai nửa 2,5-3,5 Ren hình răng cưa 0,75
Do sử dụng bộ truyền có đai ốc nguyên và ren hình thang nên chọn hệ số chiều cao đai ốc Ψ𝐻 = 1,3 và hệ số chiều cao ren Ψℎ = 0,5
Giá trị áp suất cho phép [p] tra theo bảng sau:
Bảng 4: Giá trị áp suất cho phép theo vật liệu cặp ren vít – đai ốc
Théo không tôi - gang chống ma sát 6-7
Do trục vít me làm bằng thép tôi và đai ốc làm bằng đồng thanh nên chọn áp suất cho phép của cặp vật liệu là [p] = 12 MPa
Trang 40Xác định đường kính trung bình ren từ điều kiện bền mòn cặp ren vít theo công thức:
𝑑2 = √𝜋Ψ 𝐹𝑎
𝜋.1,3.12.0,5= 0,42𝑚𝑚 (2.3) Chọn trục vít me có sẵn trên thị trường loại ren thang T8, bước xoắn vít 8mm
có các thông số sau:
- Đường kính ngoài của vít 𝑑 = 8𝑚𝑚
- Đường kính trong của vít 𝑑1 = 6𝑚𝑚
- Đường kính trung bình của vít 𝑑2 = 7𝑚𝑚
Chiều cao làm việc của biên dạng ren:
ℎ = Ψℎ𝑝𝑠 = 0,5.2 = 1𝑚𝑚 (2.5) Chọn đai ốc bằng đồng thanh có kích thước như Hình 2.4: