Đồ án tốt nghiệp - Xây dựng và điều khiển máy phay gỗ CNC 4 trục dùng Mach3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY PHAY GỖ
CNC 4 TRỤC DÙNG MACH3
Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa

Giảng viên hướng dẫn:

ThS. Lê Hoàng Lâm

Sinh viên thực hiện:

Đỗ Thế Sơn

MSSV: 18151236

Đồng Văn Sơn

MSSV: 18151235

Tp. Hồ Chí Minh, 30 tháng 12 năm 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY PHAY GỖ
CNC 4 TRỤC DÙNG MACH3
Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa
Giảng viên hướng dẫn:

ThS. Lê Hoàng Lâm

Sinh viên thực hiện:

Đỗ Thế Sơn

MSSV: 18151236

Đồng Văn Sơn

MSSV: 18151235

Tp. Hồ Chí Minh, 30 tháng 12 năm 2022

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ
MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ
ĐỘNG

o0o-Tp.HCM, ngày 30 tháng 12 năm 2022

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên 1: Đỗ Thế Sơn

MSSV: 18151236

Họ và tên sinh viên 2: Đồng Văn Sơn

MSSV: 18151235

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Hệ đào tạo: Đại học chính quy – Hệ Đại trà
Khóa: 2018

Lớp: 181511A

I. TÊN ĐỀ TÀI:
Tên của đề tài: Xây dựng và điều khiển máy phay gỗ CNC 4 trục dùng Mach3.
Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại: Bộ môn Tự Động Hoá, Khoa Điện - Điện Tử,
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Thời gian thực hiện: Từ ngày 14/09/20122 đến 30 /12 /2022.

II. NHIỆM VỤ:
1. Nội dung tìm hiểu:
- Tìm hiểu nguyên lý, hoạt động và cách điều khiển động cơ Servo.
- Tìm hiểu về các bộ Driver MR-J2S-20A, MR-J3-20A,MR-J3-40A, MR-JE-40A
của hãng Mitsubishi.
- Tìm hiểu về biến tần Mitsubishi E700.
- Tìm hiểu mạch điều khiển CNC Mach3 USB, phần mềm Mach3.
- Tìm hiểu về công nghệ CAM, phần mềm thiết kế CAM và G-CODE.
2. Nội dung thực hiện:
- Thiết kế và thi công phần điện.
i

- Giao tiếp được bo mạch CNC Mach3 USB với máy tính qua phần mềm Mach3.
- Tính toán và cài đặt các thông số cho Servo trên bộ Driver và mạch CNC Mach3
USB trên phần mềm Mach3.
- Điều khiển được các Driver Servo và đáp ứng được các yêu cầu tốc độ thông qua
biến tần.
- Thiết kế mẫu và xuất file G-CODE, điều chỉnh file G-CODE phù hợp.
- Nhận xét và đưa ra hướng phát triển của đề tài.

III. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Lê Hoàng Lâm.
IV. LỜI CAM ĐOAN CỦA SINH VIÊN:
Chúng tôi xin cam đoan đề tài “XÂY DỰNG VÀ ĐIỀU KHI
...

...
ỉnh sửa xong máy sẽ tiếp tục từ lúc dừng mà không
cần chạy lại từ đầu.
➢ Theo dõi và điều chỉnh được tốc độ ăn dao, độ sâu phay, theo dõi được thời
gian thành phẩm ở trên phần mềm Mach3.
➢ Các thiết bị bảo vệ: 6 cảm biến giới hạn hành trình hoạt động chuẩn xác nhanh
chóng và kịp thời đảm bảo an toàn cho người và máy trong quá trình vận
hành.
➢ Điều chỉnh được tốc độ Spindle nhờ biến tần.
❖ Nhược điểm:
➢ Không gian làm việc nhỏ nên chỉ khắc được trên phôi có kích thước nhỏ.
➢ Không thể thay dao tự động nên không thực hiện được các phức hợp khắc đa
dạng.
6.2. Hướng phát triển đề tài
− Thiết kế thêm quạt tản nhiệt giúp làm mát các thiết bị trong tủ điện.
− Mở rộng không gian làm việc để tạo ra những sảm phẩm kích thước lớn hơn.
− Nâng cấp mô hình để khắc các vật liệu cứng như nhôm, sắt, đồng thép, inox, bên
cạnh khắc có thể thực hiện các phương pháp gia công khác như phay, tiện, khoan,
taro.
− Trang bị thêm hệ thống cấp nước làm mát nếu gia công vật liệu cứng.
− Trang bị thêm hệ thống thay dao tự động.
− Trang bị màn hình máy dành riêng cho Mach3 thay vì sử dụng máy tính cá nhân.

66

TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1]. CNC3DS (2018), Máy CNC là gì ? Cấu tạo và phân loại máy CNC, 12/12/2022,
từhttps://cnc3ds.com/blogs/bai-viet-ky-thuat/may-cnc-la-gi-cau-tao-va-phan-loaimay-cnc.
[2]. GVHD Nguyễn Thị Bích Mai, Ứng dụng phần mềm Mach3 điều khiển máy CNC
3 trục, Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM.
[3]. Ngọc Phương Nguyên, Máy CNC: Cấu tạo, phân loại, ưu nhược điểm của máy
CNC, 12/12/2022.
[4]. Quang (2020), Cảm biến NPN và PNP khác nhau như thế nào?, 13/12/2022.
[5]. Dat, Biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động biến tần? Biến tần là gì?, 13/12/2022, từ
https://dattech.com.vn/bien-tan-la-gi-nguyen-ly-hoat-dong-bien-tan/.
[6]. Relay là gì? Nguyên lý hoạt động của relay có thể bạn chưa biết, 13/12/2022, từ
https://thietbikythuat.com.vn/relay-la-gi-nguyen-ly-hoat-dong-cua-relay/.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
[7]. Tài liệu MR-J2S-A Servo Amplifier_ Mitsubishi Electric.
[8]. Tài liệu MR-J3A Servo Amplifier instruction manual.
[9]. Tài liệu MR-JEA Servo Amplifier instruction manual.
[10]. Tài liệu Servo EducationBasic Training.
[11]. Tài liệu CNC Programming with G-code.
[12]. Tài liệu Mach_Install_Config.
[13]. Tài liệu Inverter FR-E700 Instruction manual_ Mitsubishi Electric.
[14]. Tài liệu Mach3 USB Motion Card (BSMCEO4U-PP) Installation Manual.
[15]. Tài liệu G6B PCB Power Relay.
[16]. Tài liệu DrufelCNC BSMCE04U Installation Manual.

67