THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC 3 TRỤC MINI CHI PHÍ THẤP ỨNG DỤNG TRONG ĐÀO TẠO TẠI VIỆT NAM

Tóm tắt

Máy công cụ điều khiển số CNC được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cơ khí nhờ khả năng gia công chi tiết phức tạp, các ưu điểm như tốc độ cao, độ chính xác rất cao, giao diện dễ sử dụng và tỷ lệ tự động hóa cao. Hiện nay, các học phần đào tạo phay và tiện CNC đang trở thành môn học chính trong chương trình kỹ thuật cơ khí tại các trường đại học tại Việt Nam. Trên thực tế, rất ít các trường đại học được trang bị máy công cụ CNC do chi phí đầu tư cao. Mục tiêu của bài báo này là phát triển một máy phay CNC 3 trục mini chi phí thấp có thể được sử dụng trong đào tạo tại trường đại học. Máy phay CNC 3 trục được thiết kế dựa trên động cơ bước và bộ truyền động vít  me bi. Sử dụng phần mềm điều khiển Mach 3 để điều khiển máy CNC qua máy tính. Quy trình chế tạo, sản xuất một chi tiết trên máy phay CNC được thực hiện theo 3 bước. Đầu tiên, chi tiết được thiết kế bằng phần mềm CAD. Thứ hai, đường chạy dao được tạo ra và xuất sang mã G-Code bằng phần mềm CAM. Thứ ba, chương trình mã G-Code được nhập vào máy CNC để gia công. Máy phay CNC 3 trục được chế tạo và kiểm tra độ chính xác bằng cách gia công một số chi tiết. Sai số sau quá trình thử nghiệm đạt từ -0,15 đến +0,15 mm, máy phay CNC 3 trục được chế tạo có thể được sử dụng làm mô hình thiết bị đào tạo ngành cơ khí tại các trường đại học Việt Nam.

Title

DESIGN AND FABRICATION OF LOW-COST MINI 3-AXIS CNC MILLING MACHINE FOR TRAINING APPLICATIONS IN VIETNAM

Abstract

Computer Numerical Control (CNC) machines have been widely used in the mechanical manufacturing due to the complex machining ability, advantages such as high-speed, extreme accuracy, easy used interface, and high rate of automation. Nowadays, the CNC milling and lathe training courses are becoming as the primary subjects of mechanical engineering program at the university in Vietnam. In fact, few mechanical departments at the universities are equipped with CNC machine because of the high investment costs. The aim of this article is to develop a lowcost mini 3-axis CNC milling machine that can be used in training course at the university. The 3-axis CNC milling machine is designed based on the stepper motor and ball-screw mechanism. By using the Mach 3 program, this machine is controlled via a computer. To fabricate a part, the manufacturing process is conducted following 3 steps. First, a part is designed by a computer aided design (CAD) software. Second, the toolpath is generated and exported to the G-code program by a computer aided manufacturing (CAM) software. Third, the G-code program is imported to the CNC machine for fabrication. The 3-axis CNC milling machine is assembly and validated by manufacturing some parts. The tolerance ranges of -0.15 to +0.15 mm demonstrate this 3-axis CNC milling machine can be used as an equipment in mechanical and mechanic training courses at the Vietnamese university.