THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT BẰNG TIA PLASMA

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT BẰNG TIA PLASMA GVHD: Th.S Cao Văn Thi SVTH: Ngô Hoài Nhiệm NTG: Nguyễn Duy Phương Vĩnh Long, 05/2021... Tính cấp

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CẮT BẰNG TIA PLASMA

GVHD: Th.S Cao Văn Thi SVTH: Ngô Hoài Nhiệm NTG: Nguyễn Duy Phương

Vĩnh Long, 05/2021

1 Tính cấp thiết của đề tài

- Máy được chế tạo nhằm phục vụ việc giảng dạy học phần “Các phương pháp gia công đặc biệt” của chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật cơ khí

 Máy được sử dụng để phục vụ công tác quảng bá tuyển sinh của nhà Trường, trưng bày tại các Hội nghị triển lãm theo công nghệ 4.0 Máy cũng được sử dụng để khắc các mẫu trưng bày, quà lưu niệm

 Có thể triễn giao chiếc máy này đến các cơ sở gia công cơ khí để giúc các cơ sở tiết kiệm được chi phí đầu tư vào máy móc lúc ban đầu

 Sản phẩm trưng bày bây giờ cần tính mới và độc lạ hình dạng phức tạp

 Xã hội phát triển, người sử dụng sản phẩm họ củng phát triển theo về tính mỹ nghệ và sự cầu kỳ trong chi tiết sản phẩm

Các phương án thiết kế, chọn phương án tối ưu.

1 Các phương án thiết kế

2 Chọn phươg án tối ưu

 Với mục đích nghiên cứu của đề tài đã đề ra và căn cứ vào điều kiện kinh phí

chúng tôi chọn phương án 2, tức là, bàn máy đứng yên, trục x chuyển động trên

trục y và nhiệm vụ của các gối đỡ dùng để đỡ các trục x, y Đầu cắt plasma được

gắn trên trục x và được nâng hạ bằng tay tùy theo chiều dày của vật liệu cắt Khi

cắt bệ chứa nước có nhiệm vụ làm mát vật liệu và hứng xỉ cắt.

Hình 4: Sơ đồ kết cấu phương án 2

• Ưu điểm: có tính đa năng, không gian làm việc của đầu cắt plasma lớn, có thể thiết kế cải tiến thêm đầu phay, cắt plasma đặt cố định trên bệ máy để có thể tiện phay kết hợp, do đó có thể nâng cấp lên thành một trung tâm CNC nhiều trục, nhiều tính năng, chi phí chế tạo thấp, lắp ráp dễ dàng

• Nhược điểm: khi trục y di chuyển có sự rung lắc

Trên cơ sở này chúng em tiến hành tính toán thiết kế cơ khí

Tính toán thiết kế cơ khí

1 Yêu cầu kỹ thuật cần thiết kế 2 Chọn động cơ

Hình 5: Động cơ servo

Loại plasma Plasma

Công suất đầu plasma 7.9KVA

Kích thước máy 1200x1000x700mm

Phạm vi làm việc 1000x800mm

Hệ thống điều khiển Phầm mềm mach 3, máy tính

Tốc độ cắt 0-2000mm/ph

Độ chính xác 0.1mm

Trọng lượng máy

125kg

3 Phương pháp truyền động

Truyền động máy cắt plasma đa số sử dụng phương pháp truyền động trục vít me đai ốc

bi để làm cơ cấu truyền động chính của máy đảm bảo được các yêu cầu một máy CNC ở mức độ mô hình ứng dụng học tập và gia công sản phẩm ở các cơ sở gia công.

Hình 6: Trục vít me - đai ốc bi

Hệ thống điều khiển, lắp ráp vận hành thử nghiệm, kiểm tra độ chính xác của máy.

Hình 7: Sơ đồ khối hê ̣ thống điều khiển

Nguồn: làm nhiê ̣m vụ cấp nguồn làm viê ̣c cho toàn khối điều

khiển

Mạch điều khiển trung tâm: Nhận tín hiê ̣u điều khiển từ máy

tính và gửi các tín hiê ̣u điều khiển đó xuống khối giao tiếp driver

Khối tiếp nhận driver: Nhận tín hiê ̣u điều khiển từ mạch điều

khiển trung tâm và truyền nó xuống các cơ cấu làm viê ̣c phía dưới

Khối driver: Nhận tín hiê ̣u điều khiển và phát tín hiê ̣u nhị phân Các khối chấp hành: Thực hiê ̣n nhiê ̣m vụ đã được giao Khối

này bao gồm:Động cơ, đầu plasma

DRIVER

Plasma

DRIVER ĐỘNG CƠ

DRIVER ĐỘNG CƠ

KHỐI TIẾP NHẬN DRIVER

MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mach3

PC

Plasma ĐỘNG

CƠ

ĐỘNG CƠ

NGUỒN

 Phần mềm điều khiển

 Phần mềm điều khiển máy cắt Plasma CNC (phần mềm Mach3).

 Giao diê ̣n chính của phần mềm :

Hình 8: Giao diê ̣n chính của phần mềm

 Thử nghiệm khắc trên một số sản phẩm

Từ những lần cắt ta rút ra được kinh nghiệm là:

- Cắt trên tấm kim loại từ 1-2 mm chọn công suất plasma khoảng 20% đến 30%, tốc độ từ 500mm/p đến

1000mm/p tùy theo chúng ta muốn cắt nhanh hoặc chậm

và nét cắt có cần mịn hay thô.

- Cắt trên tấm kim loại từ 5-10 mm chọn công suất plasma khoảng 30% đến 60%, tốc độ từ 1500mm/p đến 2000mm/p tùy theo chúng ta muốn cắt nhanh hoặc chậm

và nét cắt có cần mịn hay thô.

-Trong quá trình cắt plasma chúng ta phải đeo mắt kính bảo hộ an toàn trong quá trình cắt.

Hình 9: Một số sản phẩm

Từ kết quả thực nghiệm chúng em đưa ra bảng thông số hoạt động của máy:

Loại plasma Plasma

Công suất đầu plasma 7.9KVA

Kích thước máy 1200x1000x700mm

Phạm vi làm việc 1000x800mm

Hệ thống điều khiển Phầm mềm mach 3, máy tính

Tốc độ cắt 0-2000mm/ph

Độ chính xác 0.1mm

Trọng lượng máy

125kg

Kết luận

yêu cầu kỹ thuật đã đặt ra Máy chạy ổn định, làm việc êm và ít tiếng ồn, máy gia công được trên các vật liệu sắt, thép, inox

hàng ngày.

 - Hiệu quả kinh tế: Việc áp dụng máy móc thiết bị dây chuyền vào quá trình sản xuất

giúp tiết kiệm được thời gian, giảm số lượng nhân công góp phần tiết kiệm được chi phí,

hạ giá thành sản phẩm Giúc các xưởng cơ khí bên ngoài gia công đồ mỹ nghệ tiết kiệm được khoảng tiền rất lớn khi phải đầu tư máy cắt plasma cnc từ nước ngoài.

 Do máy có kích thước nhỏ dễ lắp ráp giá thành thấp nên có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng của tất cả mọi người.

 - Hiệu quả kỹ thuật: cãi tiến kích thước, chi phí chế tạo thấp, năng suất cao và dễ sử dụng phù hợp với tất cả mọi người và có đầy đủ các chức năng của một máy cắt CNC

 - Hiệu quả xã hội: cãi thiện được đời sống và tiết kiệm chi phí cho nhà sản xuất và kể cả người tiêu dung, bảo vệ được sức khỏe do làm việc trong môi trường công nghiệp, an toàn lao động được bảo đảm trên hết.

 Thông qua thực hiện đề tài, bản thân chúng tôi cũng đã am hiểu hơn về lĩnh vực gia công bằng tia plasma và cảm thấy lĩnh vực này còn nhiều điều để nghiên cứu và phát triển.

Hướng phát triển của đề tài

máy không cần dây tín hiệu.

nói trên để có thể chế tạo các máy cắt CNC 4 trục, 5 trục nhằm gia công được trên các bề mặt 4D, 5D.

Bài thuyết trình chúng em đến đây là hết Xin trân thành cảm ơn quý Thầy Cô đã lắng nghe

bài thuyết trình của chúng em.