Bộ tài liệu với dung lượng 153 MB cung cấp một file thiết kế 3D hoàn chỉnh của máy tiện CNC tự làm. Đây là một mô hình kỹ thuật chi tiết, được thiết kế tỉ mỉ với đầy đủ các bộ phận bên trong, giúp người dùng có cái nhìn toàn diện về cấu trúc và hoạt động của máy.

Nội dung tài liệu:

• File 3D chi tiết: Bao gồm từng chi tiết nhỏ nhất của máy, được thể hiện rõ ràng và chính xác theo tiêu chuẩn kỹ thuật.
• Định dạng tệp:
  • STEP: Đây là định dạng phổ biến, đảm bảo tương thích với nhiều phần mềm thiết kế 3D.
  • Các định dạng tham khảo khác: Đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng.

Phần mềm tương thích:

• SOLIDWORKS 2020
• CREO 7.0
• Các phần mềm hỗ trợ định dạng STEP như NX, CATIA, Fusion 360,...

Bộ tài liệu này không chỉ phù hợp với những người đam mê thiết kế 3D, mà còn là tài liệu tham khảo hữu ích cho các kỹ sư cơ khí, sinh viên ngành kỹ thuật và những ai đang tìm hiểu về máy tiện CNC. Với thiết kế tỉ mỉ và file định dạng linh hoạt, đây là nguồn tài nguyên giá trị để học tập và nghiên cứu.

Thiết kế 3D máy tiện CNC là một dự án phức tạp, đòi hỏi phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của máy, các bộ phận cơ khí chính, và khả năng sử dụng phần mềm 3D. Dưới đây là hướng dẫn cơ bản:

Các bước thực hiện:

1. Thu thập thông tin và lập kế hoạch:

• Tham khảo thiết kế máy CNC mẫu:
  • Nghiên cứu các mẫu máy tiện CNC hiện có để lấy ý tưởng.
  • Tìm hiểu cấu tạo cơ bản:
    • Thân máy
    • Trục chính
    • Bàn dao
    • Hệ thống dẫn hướng (guideways)
    • Động cơ trục chính và trục bước (servo/stepper motor).
• Thông số kỹ thuật:
  • Xác định kích thước bàn làm việc, chiều dài hành trình, và công suất động cơ.
  • Chọn loại điều khiển (điều khiển tay hay tự động, số trục điều khiển).

2. Sử dụng phần mềm 3D để thiết kế:

A. Dùng phần mềm CREO:

• Lên layout cơ bản: Bắt đầu từ khung máy và thiết kế từng phần riêng lẻ.
• Lắp ráp: Sử dụng công cụ Assembly để kết nối các bộ phận với nhau.
• Kiểm tra chuyển động: Dùng Mechanism để mô phỏng chuyển động.

B. Dùng phần mềm SOLIDWORKS:

• Phác thảo: Tạo bản vẽ 2D sau đó extrude, revolve để tạo thành 3D.
• Lắp ráp Assembly: Lắp các chi tiết như động cơ, trục, hệ thống dẫn hướng.
• Mô phỏng động học: Kiểm tra khả năng vận hành.

3. Xuất file STEP:

• Sau khi hoàn thành, xuất file sang định dạng STEP để dùng cho mục đích khác như gia công hoặc mô phỏng:
  • Trong CREO: File -> Save As -> STEP (.stp)
  • Trong SOLIDWORKS: File -> Save As -> STEP (.stp)

Các bộ phận cần thiết kế (Gợi ý):

1. Khung máy: Thép hoặc nhôm định hình.
2. Trục chính: Kết nối motor và chuck kẹp phôi.
3. Bàn dao: Thiết kế hệ trượt (linear guide) để di chuyển chính xác.
4. Động cơ: Đặt ở trục X, Z và trục chính.
5. Vỏ bảo vệ: Chống bụi và phoi kim loại.

1. Cấu tạo cơ khí cơ bản của máy tiện CNC

• Khung máy (Base Frame): Chịu lực và là nền tảng cho toàn bộ máy.
• Băng trượt (Guideways): Hỗ trợ chuyển động chính xác của các bộ phận.
• Trục chính (Spindle): Quay phôi, kết nối với động cơ chính.
• Bàn dao (Tool Post): Giữ và di chuyển dao tiện theo các trục X, Z.
• Hệ thống vít me và đai ốc (Ball Screw & Nut): Tạo chuyển động chính xác cho các trục.
• Vỏ bảo vệ (Enclosure): Bảo vệ người sử dụng và máy khỏi phoi và bụi.

2. Thiết kế từng bộ phận cơ khí

A. Khung máy (Base Frame)

• Vật liệu: Thép hoặc nhôm, ưu tiên thép để tăng độ cứng vững.
• Kết cấu:
  • Khung hộp chữ nhật hoặc kết cấu tổ ong để giảm trọng lượng mà vẫn cứng vững.
  • Có chân đế cao su giảm chấn.

B. Băng trượt (Guideways)

• Kiểu băng trượt:
  • Băng trượt phẳng: Đơn giản, dễ gia công, nhưng độ chính xác thấp hơn.
  • Băng trượt bi (Linear Guide): Cho độ chính xác cao, thường dùng cho CNC.
• Kích thước:
  • Chọn chiều dài phù hợp với hành trình trục X, Z.
  • Đường kính 15-20 mm cho trục bi.

C. Trục chính (Spindle)

• Thông số quan trọng:
  • Tốc độ quay: 2000-6000 vòng/phút (tùy vào động cơ sử dụng).
  • Kích thước Chuck kẹp phôi: 80-125 mm (tùy vào phôi gia công).
• Kết cấu:
  • Sử dụng vòng bi chính xác cao (angular contact bearings).
  • Cần đảm bảo độ đồng tâm dưới 0.01 mm.

D. Bàn dao (Tool Post)

• Loại bàn dao:
  • Bàn dao 4 ngăn (manual turret tool post) hoặc bàn dao tự động (CNC tool changer).
• Chuyển động:
  • Dẫn động bởi vít me bi và động cơ servo/stepper.
• Vật liệu: Thép hoặc hợp kim nhôm, đủ cứng vững khi chịu lực cắt.

E. Vít me và đai ốc (Ball Screw & Nut)

• Chức năng: Chuyển động chính xác của bàn dao.
• Kích thước: Chọn vít me bi Ø12-20 mm tùy kích thước máy.
• Lắp ráp: Dùng ổ đỡ hai đầu (bearing block) để cố định vít me.

F. Vỏ bảo vệ (Enclosure)

• Vật liệu: Tôn mỏng hoặc nhựa ABS.
• Chức năng: Bảo vệ người vận hành, giảm tiếng ồn và ngăn phoi bắn ra ngoài.

3. Các công cụ thiết kế trong phần mềm

• Dùng CREO hoặc SOLIDWORKS để:
  • Phác thảo khung máy, băng trượt, và các bộ phận chính.
  • Tạo lắp ráp (Assembly) và kiểm tra tính tương thích giữa các chi tiết.
  • Mô phỏng độ cứng vững (Structural Analysis).

4. Lưu ý khi xuất file STEP

• Phân loại từng cụm:
  • Xuất file STEP theo từng cụm: Khung, trục chính, bàn dao, băng trượt.
  • Đảm bảo tên file và kích thước chuẩn.