Máy phay CNC mini 4 trục đã thiết kế và chế tạo

Máy phay CNC mini 4 trục gồm có một số bộ phận chính: thân máy, trục chính, hệ thống dẫn động, điều khiển và kết nối máy tính, phần mềm điều khiển.

Thân máy được sử dụng vật liệu nhôm đúc với độ cứng vững cao. Trục chính của mô hình nhóm tác giả dùng vật liệu: thép C45, trục chính của máy phay CNC dùng loại chuôi côn ký hiệu BT30, chuyển động êm, không bị rung động, tăng độ chính xác và độ bóng của chi tiết cần gia công, tăng tuổi thọ của cơ cấu máy. Hệ thống dẫn động chọn động cơ DC Servo Motor làm động cơ dẫn động. Mạch điều khiển các động cơ trục với các phần tử vi điều khiển 8051 và chíp điều khiển chuyển động LM628 (LM 628 được ứng dụng đối với động cơ DC chổi than và động cơ DC Servo Motor mà trong đó nó cung cấp bộ điều khiển hồi tiếp vị trí vòng kín với bộ lọc PID số 8 bít (có thể đến 32bít), hàm sinh biên dạng vận tốc và độ phân giải Encoder cao). Phần mềm điều khiển, nhóm tác giả lựa chọn phần mềm CNC USB Controller sử dụng board giao tiếp của hãng với đầy đủ các tính năng như hỗ trợ lên tới 9 trục, điều khiển tốc độ spindle, tần số xung tối đa 100kHz, độ rộng xung nhỏ nhất 12us, hỗ trợ SD Card để chạy G Code mà không sử dụng máy tính, 4 ngõ vào cho các cảm biến dao…Phần mềm điều khiển CNC USB Controller được thiết kế để khai thác đầy đủ các tính năng tiên tiến của phần cứng điều khiển; tương thích với Windows XP, Vista hoặc Windows 7 (32 hoặc 64 bit). Hỗ trợ nhập chương trình trực tiếp cũng như hỗ trợ đọc các file chương trình các phần mềm CAD/CAM khác.

Máy phay CNC mini 4 trục, nhóm tác giả nghiên cứu, đã được áp dụng vào công tác giảng dạy và học tập của học sinh, sinh viên tại trường Đại học Phạm Văn Đồng ở các lớp bậc Trung cấp, Cao đẳng, Đại học năm học 2015-2016 và năm học 2016-2017, khắc phục việc học “chay”, thiếu thực tế cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật cơ khí, có phương pháp học tập nghiên cứu trực quan trước khi thực hành tại xưởng CNC của Trường, từng bước nâng cao năng lực thiết kế máy CNC, góp phần thúc đẩy việc xây dựng các máy cỡ nhỏ phục vụ cho công tác đào tạo sinh viên cho đội ngũ giảng viên.     

So sánh với các loại máy hiện có trên thị trường, máy phay CNC mini 4 trục nhóm tác giả đã thiết kế có các tính năng tương đương, đảm bảo độ ổn định điều khiển. Hiện nay nhóm tác giả đã nâng cấp máy để có thể gia công sản xuất nhỏ trong việc tạo mẫu sáp nữ trang (đang áp dụng sản xuất thử tại Quảng Ngãi). Đồng thời. nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu phát triển máy nhằm làm tăng độ ổn định cho máy khi hoạt động, mở rộng phạm vi sử dụng, ngoài lĩnh vực cơ khí tự động hoá, lĩnh vực giáo dục đào tạo, máy còn có thể sử dụng được trong lĩnh vực gia công mẫu sáp nữ trang, máy phục vụ công tác giảng dạy và học tập tại các trường đại học, cao đẳng, trung cấp khối ngành kỹ thuật lĩnh vực cơ khí tự động hoá trong cả nước.  

Với tính mới, tính sáng tạo, hiệu quả đạt được như trên, các tác giả Th.S. Nguyễn Hoàng Lĩnh và KS.Nguyễn Phước đã vinh dự được UBND tỉnh Quảng Ngãi tặng Bằng khen và Liên đoàn Lao động Việt Nam trao Bằng Lao động Sáng tạo. KS.Nguyễn Phước được Tỉnh đoàn Quảng Ngãi tặng Bằng khen có thành tích xuất sắc trong tham gia cuộc thi năm 2017.

B.H