NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2007
Giáo viên hướng dẫn

i


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2007
Giáo viên phản biện

ii


LỜI CẢM ƠN!
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô trường Đại học Bách
Khoa Tp. Hồ Chí Minh, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tại trường.
Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến tất cả các Thầy, Cô Khoa Cơ Khí: Thầy
Nguyễn Hữu Lộc, Thầy Phạm Huy Hoàng …và nhất là Thầy Trần Thiên Phúc, Thầy
vừa là một người Thầy vừa như một người Anh luôn giúp đỡ động viên tôi không chỉ
trong thời gian làm luận văn mà còn trong cả quá trình học tập. Thầy đã giúp đỡ tôi
rất nhiều và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp
này.
Tôi cũng cảm ơn gia đình, những người thân đã cho tôi những điều kiện tốt nhất
để học tập trong suốt thời gian dài.
Cuối cùng, Tôi xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn, những người đã cùng

gắn bó, cùng học tập và giúp đỡ tôi trong những năm học xa nhà.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2007

iii


Lời nói đầu
Trong ngành sản xuất gỗ hiện nay ngày càng xuất hiện nhiều mẫu mã tinh vi
và phức tạp, đòi hỏi tay nghề thợ phải cao. Việc sản xuất thủ công đó đòi hỏi rất nhiều
thời gian, năng suất không cao. Do đó, việc dùng máy phay gỗ CNC để sản xuất là
một vấn đề cần thiết.
Trong khả năng là một sinh viên, vấn đề thiết kế máy CNC rất khó khăn. Em kính
mong các thầy cô góp ý thêm cho em hoàn thành tốt luận văn của mình.

iv


Nội dung của đề tài :THIẾT KẾ MÁY PHAY GỖ CNC.
Phần nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu lý thuyết của
phần mềm hỗ trợ Mach3, về khả năng tạo hình bằng máy phay gỗ CNC. Do thời gian
có hạn nên em chưa thể đi sâu tính toán cho cơ cấu máy. Từ đó chế tạo mô hình máy
phay gỗ CNC.
Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót
trong thiết kế, chế tạo cũng như trong cách trình bày. Rất mong sự chỉ bảo, hướng
dẫn thêm của quý thầy cô.

v


ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY PHAY GỖ CNC
I. TỔNG QUAN
1. Giới thiệu chung
2. Tình hình sản xuất gỗ trong nước và xuất khẩu
3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
II. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MACH3
1. Giới thiệu chung về phần mềm mach3
2. Các chức năng chính của phần mềm
3. Ý nghóa của việc sử dụng phần mềm
III. GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
1. Giới thiệu về các loại PIC và PIC16F877A
2. Các phần mềm lập trình cho PIC
IV. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC
1. Tìm hiểu các loại động cơ bước
2. Cách điều khiển động cơ bước
3. Các loại IC Driver của động cơ bước
4. Ý nghóa của việc sử dụng động cơ bước
V. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MÁY PHAY
1. Lý thuyết về điều khiển quỹ đạo
2. Giới thiệu mô hình máy phay
3. Các chi tiết chính trong máy
4. Tính toán cho động cơ
5. Kết quả đạt được
VI. CÁC LOẠI CẢM BIẾN HÀNH TRÌNH
1. Cảm biến hồng ngoại
vi



2. Cảm biến từ
3. Công tắc hành trình
VII.

LI ÍCH CỦA MÁY PHAY
1. Lợi ích trong sản xuất thực tế
2. Lợi ích trong nghiên cứu

VIII. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
2. Kiến nghò

vii


MỤC LỤC
trang
Chương 1 – Nghiên cứu tổng quan về tình hình sản xuất gỗ ở Việt Nam
1. Tình hình phát triển ngành chế biến gỗ .................................................... 1
2. Đào tạo nhân lực........................................................................................ 3
3. Sự phát triển máy phay gỗ CNC................................................................ 5
4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................. 7
Chương 2 – Thiết kế máy phay gỗ CNC
1. Nhu cầu của thò trường............................................................................... 9
2. Yêu cầu kỹ thuật chung cho máy ............................................................ 10
3. Nguyên lý hoạt động và chế độ làm việc của máy................................. 10
4. Sơ đồ động và các bộ phận của máy ....................................................... 10
5. Tính toán động học, lực tác dụng, chọn động cơ ..................................... 14
6. Chọn vật liệu làm chi tiết, bộ phận máy ................................................. 20
7. Bôi trơn, sửa chữa và các biện pháp an toàn khi sử dụng máy ............... 22

Chương 3 – Phần mềm Mach3
1. Giới thiệu phần mềm Mach3 ................................................................... 23
2. Các chức năng chính của phần mềm Mach3mill..................................... 27
3. Mục đích sử dụng phần mềm................................................................... 35
4. Phay các biên dạng cơ bản ...................................................................... 37
Chương 4 – Động cơ bước
1. Giới thiệu ................................................................................................. 51
2. Cách điều khiển động cơ bước ................................................................ 54
3. Các loại IC Driver của động cơ bước ...................................................... 54
4. Mục đích sử dụng động cơ bước .............................................................. 64
5. Vi điều khiển PIC16F877A ..................................................................... 65
Chương 5 – Máy phay gỗ CNC
1. Lý thuyết điều khiển quỹ đạo ................................................................. 65
2. Tính toán cho động cơ.............................................................................. 75
Chương 6 – Các loại cảm biến hành trình
1. Cảm biến hồng ngoại .............................................................................. 84
2. Cảm biến từ ............................................................................................. 85
3. Công tắc hành trình.................................................................................. 86
Kết luận và kiến nghò......................................................................................... 88
Tài liệu tham khảo

viii


Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH
SẢN XUẤT GỖ Ở VIỆT NAM
1. Tình hình phát triển ngành chế biến gỗ và triển vọng tương lai.

Trước khi đi tìm hiểu về vấn đề chính trong chương này , ta xem sơ lược về tình
hình ngành gỗ của nước nhà và sự phát triển của nó trong tương lai để thấy rõ sự cần
thiết phải phát triển tự động hoá ngành gỗ trong tương lai.
1.1 Những nét cơ bản về tình hình phát triển ngành gỗ.
Kể từ khi bước sang thế kỷ 21, ngành sản xuất đồ gỗ của Việt Nam đã tiến một
bước khá dài, với mức sản xuất tăng gấp bội, và theo dự liệu thì đồ gỗ Việt Nam vẫn
sẽ giữ được mức tăng trưởng cao trong năm 2007 và trong tương lai.
Theo bộ Thương Mại Việt Nam cho biết thì kể từ đầu thế kỷ 21 đến nay, các sản
phẩm xuất khẩu của Việt Nam đã tăng lên từ 219 triệu đô la năm 2000 đến 2 tỷ đô la
trong năm 2006. Với đà tăng trưởng này, dự liệu vẫn sẽ giữ ở mức cao trong năm
nay.
Hầu hết các sản phẩm đồ gỗ xuất khẩu là đồ đạc dùng trong nhà, hàng nội
thất,…Những công ty đóng góp vào việc sản xuất những mặt hàng này là những công
ty nội đòa, công ty liên doanh với nước ngoài và các công ty nhà nước. Ngành chế
biến gỗ tại Việt Nam thu dụng được khoảng gần một triệu nhân công.
Một trong những điểm khó của ngành chế biến và sản xuất gỗ hiện nay là không
đủ nguyên liệu, mẫu mã còn kém đa dạng, máy móc chuyên dụng còn thiếu thốn,
nhất là những máy tự động…

1


Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

Hình 1.1 – phân xưởng sản xuất sản phẩm gỗ
Những doanh nghiệp do thiếu những máy tự động nên việc sản xuất còn chậm,
sản phẩm làm ra còn mang tính đơn chiếc. Do đó, khó có thể đáp ứng khi nhận được
những khối lượng hàng đặt mua thật lớn.
Bên cạnh đó vấn đề chất lượng vẫn còn đang là một thử thách. Hiện chỉ có 10%
trong tổng số 2000 cơ sở chế biến gỗ tại Việt Nam đạt tiêu chuẩn quốc tế.

Để giải quyết những khó khăn và duy trì
mức tăng trưởng bền vững, khu vực kinh tế này cần
tìm cách gia tăng sản lượng lẫn chất lượng. Một trong
những biện pháp đó là cần phải tự động hoá trong
sản xuất, lấy máy móc thay cho sức lao động của con
người.
Một kiểu bàn ghế ngồi trời

Hình 1.2
1.2. Những đặc điểm.
Qui mô nhỏ, các cơ sở sản xuất còn mang tính gia đình, các máy móc thiết bò phần
lớn còn lạc hậu, chủ yếu là dụng cụ cầm tay.

2


Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

Sản xuất sản phẩm có kỹ thuật chưa cao .
1.3. Nhân lực và máy móc thiết bò
Công nhân lành nghề chưa cao, phần lớn chỉ dựa vào kinh nghiệm lâu năm mà có.
Hiện có một số trung tâm dạy nghề nhưng lực lượng công nhân này còn rất hạn
chế.
Máy móc, thiết bò chuyên dụng còn ít, phần lớn nhập từ nước ngoài, chủ yếu là
những dụng cụ cầm tay.
1.4.Tổng quát
-

Mặc dù hết sức tiềm năng nhưng vẫn yếu kém về năng lực sản xuất cả về qui


mô và chất lượng sản phẩm.
-

Còn thiếu những máy móc, trang thiết bò hiện đại, đội ngũ công nhân có trình

độ kỹ thuật còn ít, thiếu khả năng tiếp cận khoa học công nghệ tiên tiến.
-

Cần phải tạo sản phẩm đa dạng hơn về mẫu mã đủ sức cạnh tranh đối với thò

trường trong nước và xuất khẩu.
2. Quan tâm hơn nữa việc đào tạo nhân lực
Không có con người đủ năng lực thì không tiếp thu và phát huy được các công
nghệ tiên tiến của thế giới khi nhập các thiết bò tiên tiến.
Đầu tư trang thiết bò và công nghệ hiện đại cho các cơ sở sản xuất.
Một số sản phẩm ngành gỗ

3


Chöông 1 : Nghieân cöùu toång quan

4


Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

Hình 1.3 – một số sản phẩm ngành gỗ
3. Vài nét về sự phát triển của máy phay gỗ CNC
Công nghệ gia công gỗ bằng các máy CNC đã xuất hiện từ vài năm trở lại đây,

dựa trên nền tảng của các máy phay CNC kim loại.

5


Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

Phương pháp gia công bằng máy phay CNC cho năng suất cao mà vẫn đảm bảo
các yêu cầu kỹ thuật . Các sản phẩm tạo ra ngày càng đa dạng về mẫu mã, tạo tiền
đề thuận lợi cho việc cạnh tranh trong nước và xuất khẩu.
Giới thiệu một số máy phay gỗ CNC

Hình 1.4 - Máy phay gỗ CNC Zayer- 62569

6


Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

Hình 1.5 – máy phay gỗ CNC HEIAN
4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
4.1. Cơ sở lý thuyết và yêu cầu của thực tế
4.1.1. Cơ sở lý thuyết
Dựa trên sự hoạt động của máy phay CNC kim loại và máy cắt Plasma.
Dựa trên việc tìm hiểu sự hoạt động của động cơ bước, phần mềm mach3, ứng
dụng giao tiếp cổng LPT của máy tính, mã lệnh G-Code để điều khiển.

Hình 1.6 – các loại máy cắt kim loại

7



Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan

4.1.2. Yêu cầu của thực tế
Ngày nay, khi sản phẩm mỹ nghệ, nhà cửa… bằng gỗ ngày càng được yêu
thích thì yêu cầu về mẫu mã ngày càng đa dạng. Bên cạnh đó, việc sản xuất
đòi hỏi phải đáp ứng nhanh cả về số lượng lẫn chất lượng. Do đó, một cái
máy phay gỗ CNC là rất cần thiết.
Nếu chúng ta sản xuất được máy phay gỗ CNC ở Việt Nam thì giá cả
thành phẩm sẽ rẻ hơn, chi phí bảo hành và sửa chữa sẽ dễ dàng và nhanh
chóng hơn.
4.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu ứng dụng của phần mềm mach3, vi điều khiển Pic, hoạt động của
động cơ bước…tạo nên mô hình máy phay gỗ CNC.
Do thời gian và khả năng không cho phép nên em chỉ nghiên cứu sự chuyển động
cắt để tạo hình chứ chưa thể tính toán chi tiết hơn cho máy như các loại máy CNC
khác.

8


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ MÁY PHAY GỖ CNC
1. Nhu cầu của thò trường
1.1. Lợi ích trong sản xuất thực tế
Từ trước đến nay, việc gia công các biên dạng phức tạp trên bề mặt của sản phẩm
gỗ phần lớn đều làm thủ công bằng tay. Việc sản xuất như vậy mất rất nhiều thời

gian, công việc đòi hỏi tay nghề thợ phải cao, đảm bảo một cách tỉ mỉ những yêu cầu
về mỹ thuật. Công việc đó tưởng chừng như rất đơn giản nếu như sản xuất đơn chiếc,
nhưng nó khó hơn nhiều khi sản xuất hàng loạt. Khi sản xuất hàng loạt chúng ta phải
đảm bảo sự đồng đều, đảm bảo vò trí tương quan giữa các hoa văn, hình ảnh trên bề
mặt sản phẩm. Khi đó sự ra đời của máy phay CNC là rất cần thiết.
Khi có sự ra đời của máy phay, sản phẩm làm ra sẽ đa dạng hơn, số lượng nhiều,
năng suất cao hơn. Từ đó, giá của thành phẩm cũng rẻ hơn, dễ dàng đáp ứng được
nhu cầu của người tiêu dùng.
Máy phay ra đời sẽ thay thế rất nhiều cho sức lao động của người công nhân.
Công việc của người công nhân đỡ mang tính đơn điệu hơn, tinh thần làm việc thoải
mái hơn và kích thích sự tư duy tìm ra sản phẩm mới đẹp hơn, đa dạng hơn.
Bên cạnh đó cũng còn nhiều khó khăn. Máy phay điều khiển bằng máy tính nên
đòi hỏi trình độ của người sử dụng phải cao. Nếu người sử dụng không biết sử dụng
máy tính thì dễ gây ra hỏng hóc, tốn thời gian bảo hành, sửa chữa.
1.2. Lợi ích trong việc nghiên cứu
Bên cạnh lợi ích trong sản xuất, việc học tập và ứng dụng về công nghệ CNC
trong phòng thí nghiệm còn hạn chế, nhất là việc nghiên cứu, chế tạo máy CNC tại
Việt Nam. Ngày nay, phần lớn các máy CNC tại Việt Nam đều nhập từ nước ngoài
với giá rất cao. Xu hướng chế tạo máy CNC tại Việt Nam là rất cần thiết.

9


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

Máy CNC ra đời là dụng cụ học tập đắc lực cho sinh viên. Nếu như việc chế
tạo thành công thì việc tiếp xúc với máy CNC của sinh viên sẽ thường xuyên hơn,
sinh viên dễ tiếp thu hơn đối với môn học này.
Mặt khác, việc ra đời của máy phay gỗ CNC còn là tiền đề cho việc phát triển
sản xuất máy CNC tại Việt Nam.

2. Yêu cầu kỹ thuật chung cho máy
 Máy phay gỗ CNC được điều khiển bằng máy tính thông qua phần mềm
Mach3Mill.
 Độ chính xác gia công yêu cầu đến 10% mm.
 Phay được những hình dạng, biên dạng phức tạp. Phôi gỗ có khối lượng nhỏ từ
3 kg đến 10 kg.
 Tuổi thọ cao, có thể làm việc 2 ca, 3 ca.
…
3. Nguyên lý hoạt động và chế độ làm việc của máy
3.1. Nguyên lý hoạt động
Máy phay hoạt động dựa trên sự kết hợp chuyển động của 3 trục x,y,z. Để
đảm bảo sự di chuyển của các trục ta cần phải dùng đến bộ truyền vít me – đai ốc bi.
Để điều chỉnh tốc độ di chuyển của các trục, ta cần sử dụng động cơ bước hoặc
là AC servo motor. Thông thường, đối với phay gỗ, do lực phay nhỏ nên người ta
dùng động cơ bước.
3.2. Chế độ làm việc của máy
Do tính chất của việc gia công có thời gian dài, máy phải hoạt động từ 2 ca
đến 3 ca.
Phay gỗ nên rung động ít, hầu như không có va đập.
4.Sơ đồ động và các bộ phận của máy
4.1. Sơ đồ động của máy
4.1.1. Các phương án
a. Các phương án di chuyển trục Y.

10


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

Dùng động cơ bước,khớp đàn hồi, trục vít me bi, sống lăn dẫn

hướng.

Dùng động cơ bước,bộ truyền đai, trục vít me bi, trục dẫn
hướng với bạc trượt.

Hình 2.1 – các phương án di chuyển trục Y.
b. Các phương án di chuyển trục X.

11


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

Dùng trục vít me bi, khớp đàn hồi, sống lăn dẫn hướng, bàn máy di chuyển.

Dùng trục vít me bi, bộ truyền đai, trục dẫn hướng,bạc trượt, bàn máy cố đònh.

Hình 2.2 – các phương án di chuyển trục Y.
4.1.2. Đánh giá và chọn phương án
Để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tònh tiến ta có thể dùng bộ
truyền vit me – đai ốc thường. Nhưng bộ truyền này có độ chính xác không cao, do
đó ta cần phải dùng bộ truyền vit me – đai ốc bi.
Động cơ dẫn động cần phải chính xác về vò trí nên chúng ta phải dùng động cơ
bước hay các loại động cơ servo. Lực phay gỗ rất nhỏ nên ta có thể dùng động cơ
12


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

bước. Ưu điểm của động cơ bước là rẻ tiền, driver dễ chế tạo nên giá thành driver

cũng thấp, các driver có thể điều khiển được nhiều loại động cơ bước khác nhau(
nhưng phải cùng số phase). Mặt khác, động cơ servo có moment lớn hơn nhưng lại
khá đắt, driver khó chế tạo, chỉ điều khiển được một loại servo nên khó lắp lẫn được.
Do chọn động cơ bước làm động cơ dẫn động, tốc độ quay của động cơ được
điều chỉnh bằng xung nên ta không cần hộp giảm tốc. Điều quan trọng là phải có một
khớp nối chỉ truyền moment xoắn, đó chính là nối trục vòng đàn hồi.

Hình 2.3 – nối trục vòng đàn hồi.
Để dẫn hướng cho các trục di chuyển ta có thể dùng các trục và bạc. Phương
pháp này cũng ít khi sử dụng vì độ võng của trục ít nhiều cũng xuất hiện. Ở đây ta
dùng sống lăn với các con trượt chứa bi tuần hoàn sẽ khắc phục được độ võng trên
mà kết cấu lại nhỏ gọn hơn rất nhiều.
Như vậy, phương di chuyển trục Y đã xong, còn trục X. Nếu bàn máy cố đònh,
trục vít me trục X phải truyền động luôn cho cả cụm trục Y và trục Z. Khi đó, con lăn
trục X sẽ chòu tác dụng của cả cụm máy của 2 trục trên. Lực ma sát lăn tăng lên làm
tăng lực tác dụng lên vit me trục X. Nếu ta chọn bàn máy di chuyển thì trục vit, con
lăn sẽ chỉ bò tác dụng bởi khối lượng gỗ(30N đến 100N) và khối lượng bàn máy. Khi
đó lực tác dụng lên trục vit me nhỏ hơn nhiều.
Chọn phương án:

13


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

Dùng trục vít me bi, khớp nối đàn hồi, sống lăn dẫn hướng, bàn máy di chuyển.

Hình 2.4 – phương án được chọn.
5.Tính toán động học, lực tác dụng, chọn động cơ
5.1. Phân loại dao và chọn dao cho máy phay

Dao phay gỗ có nhiều loại nhưng có một dòng dao cắt cho máy phay CNC là dao
router.

Hình 2.5 – các loại mũi router.
Các thông số của các Router series được cung cấp trong bảng sau.

14


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

LH400 LH500 LH600 LH450 LH550 LH650 Đường Chiều Chuôi Chiều
kính

dài

dao

cắt

dao

dài
dao

10U

10U

10U


10D

10D

10D

12

30

12

70

11U

11U

11U

11D

11D

11D

12

40


12

80

12U

12U

12U

12D

12D

12D

12

50

12

100

13U

13U

13U


13D

13D

13D

14

30

14

70

14U

14U

14U

14D

14D

14D

14

40


14

80

Bảng 2.1 – Thông số của một số mũi Router.
5.2.Tính toán lực cắt

10°

14°

Hình 2.6 – Mũi Router.
Trên đây là mũi Router thường hay sử dụng, với góc trước và góc sau nhỏ thì bề
mặt gia công sẽ bóng hơn. Vật liệu làm dao có thể dùng thép gió.
5.2.1. Chọn các thông số
Số vòng quay của trục chính: 3000 vòng/phút.
Dao phay: Mũi Router với góc trước 10o, góc sau 14o.
Lượng chạy dao s = 10mm/s = 0,6 m/ph
Chiều sâu cắt t = 2mm.
Số răng dao: Z = 3
15


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

Đường kính dao: D =12 mm.
5.2.2. Tính toán lực cắt
Theo tài liệu [6] ta có bảng trò số góc cắt  đối với từng loại gỗ như sau.
Loại gỗ


Khô kiệt

Khô trong không khí

Ướt

Tươi

Mềm

55

55

50

50

Cứng vừa

72-80

67-72

63-72

60-66

Cứng


80-86

77-81

72-77

72-77

Bảng 2.2 – bảng trò số góc cắt.
Chọn gia công loại gỗ cứng – khô, ta có =80o.
Trong quá trình cắt gọt, lực cắt tác dụng lên dao chủ yếu là lực vuông góc với
dao.
Sz =

S .1000 0, 6.1000

 0, 067(m / ph)
n.Z
3000.3

Ta có:
V

2. .R.n
(m / s )
60.1000

[6].


V: vận tốc cắt
R: bán kính dao. R=0,5.D=6 mm.
n : số vòng quay trục chính. n = 3000vg/ph.
V

2. .6.3000
 1,88(m / s )
60000

Công suất của máy:
Nc 

t.n.Z .S z
.K
60000

t : chiều sâu cắt.

16


Chương 2: Thiết kế máy phay gỗ CNC

K: tỉ suất lực cắt phụ thuộc vào Sz, bán kính dao R, chiều sâu cắt t và tùy
vào từng loại gỗ. Chọn K=10(N/mm2).[6]
Nc 

2.3000.3.0, 067
.10  0, 2( KW ) =200 (W)
60000


Lực tiếp tuyến tức thời:
P

60000
.Nc  106( N ).
 .D.n

Lực cản chuyển động của dao:
Qc  P.cos

0
2

 Q.sin

0
2

Với:
Q=m.P ( m=0,2 đến 1, chọn m=0,5)
t
R

2
6

0  arccos(1  )  arccos(1  )  48, 20 .

Tính ra ta được:

Qc  76( N )

Vậy ta chọn động cơ cho trục chính là động cơ điện một chiều, công suất
200W.
5.3. Tính toán bộ truyền vít me – đai ốc bi cho trục Y
Theo tài liệu [7].
Các thông số ban đầu:
 Trục vít me – đai ốc bi.
 Lực dọc trục: Fa  Qc  76( N ) ( bỏ qua lực ma sát của con
lăn vì rất nhỏ).
 Vật liệu trục vít: thép 45 với  ch  360MPa .
Truyền động vít – đai ốc bi được dùng trong các cơ cấu di chuyển chính xác, cơ
cấu đònh lượng và điều chỉnh v.v…Các viên bi nằm trong rãnh xoắn của vít và đai ốc,

17