BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.05.16/06-10
BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
“Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển CNC
trong ngành giày dép”
MÃ SỐ ĐỀ TÀI: KC.05.16/06-10 Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Bách Khoa,
Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Phạm Ngọc Tuấn
Ban chủ nhiệm chương trình KC.05/06-10 Bộ Khoa học và Công nghệ TP. HỒ CHÍ MINH - 2010 Trường Đại học Bách Khoa
Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 02 năm 2010
BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy dập cắt vật liệu điều khiển
CNC trong ngành giày dép.
Mã số đề tài: KC.05.16/06-10
Thuộc Chương trình: Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng Công nghệ

1. Thời gian thực hiện đề tài:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 03/ năm 2008 đến tháng 02/ năm 2010
- Thực tế thực hiện: từ tháng 03/năm 2008 đến tháng 02/năm 2010
- Được gia hạn (nếu có): không.
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2.930 triệu đồng, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2.930 triệu đồng.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 triệu đồng .
+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): 0 triệu đồng .
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Số
TT
Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
1 2008 1.100 2008 1.100
2 2009 1.830 2009 1.830
c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đơn vị tính: Triệu đồng

Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1
Số 1696/QĐ-
BKHCN, ngày
16/8/2007

Quyết định về việc phê duyệt Danh
mục đề tài thuộc các chương trình
khoa học và công nghệ trọng điểm
cấp Nhà nước giai đoạn 2006-2010
để tuyển chọn thực hiện trong kế
hoạch năm 2008, Phụ lục 5, Chương
trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng
dụng công nghệ cơ khí chế tạo”, mã
số KC.05/06-10

2
Số 2584/QĐ-
BKHCN, ngày
07/11/2007
Quyết định về việc thành lập Hội
đồng khoa học và công nghệ cấp
Nhà nước tư vấn tuyển chọn tổ chức
và cá nhân chủ trì thực hiện đề tài
trong kế hoạch năm 2008 thuộc
Chương trình “Nghiên cứu, phát

ĐTCT-
KC.05/06-10
Hợp đồng nghiên cứu khoa học và
phát triển công nghệ 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài:
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện
Nội dung Sản phẩm
chủ yếu đạt
được
Số
TT
tham gia chủ
yếu
Ghi
chú*
1
Trường Đại
học Bách
khoa – Đại
học Quốc gia
TP.HCM
Trường Đại
học Bách khoa

Phần cơ khí
hoàn chỉnh

3
Công ty
TNHH Chế
tạo máy AKB
Công ty TNHH
Chế tạo máy
AKB
Chế tạo phần
điều khiển
CNC
Bộ điều
khiển CNC
hoàn chỉnh
4
Công ty CP
Giầy Việt
Công ty CP
Giầy Việt
Ứng dụng kết
quả của đề
tài, hỗ trợ vật
tư, nhân lực
và điều kiện
thử nghiệm

Ghi
chú*
1
PGS.TS.
Phạm Ngọc
Tuấn
PGS.TS.
Phạm Ngọc
Tuấn
Chủ nhiệm đề
tài, phân tích
tổng quan,
thiết kế và
tích hợp hệ
thống
Hệ thống
CAD/CAM/
CNC cắt vật
liệu giày
dép hoàn
chỉnh

2
Th.S Trần Đại
Nguyên
Th.S Trần Đại
Nguyên
Thư ký đề tài,
phục trách
hành chính và

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: không có. 8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 21 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát
trong nước và nước ngoài)
Số
TT
1
Các nội dung, công việc chủ yếu
2
Thời gian
(bắt đầu, kết
thúc- tháng …
năm)
Người, cơ
quan thực
hiện
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt
được
1
Xây dựng thuyết minh chi tiết
của đề tài
02/2008

CAD/CAM cho ngành giày dép.
Các nội dung thực hiện được liệt
kê từ 2.1 đến 2.4 trong mục nội
dung nghiên cứu (mục 17)
06/2008
đến
08/2008
06/2008
đến
08/2008
Phạm Ngọc
Tuấn, ĐHBK
TPHCM

4
Nội dung 3: Nghiên cứu thiết kế
hệ thống phần mềm nhân ni và
sắp xếp.
Các nội dung thực hiện được liệt
kê từ 3.1 đến 3.14 trong mục nội
dung nghiên cứu (mục 17)
08/2008
đến
11/2008
08/2008
đến
11/2008
Trần Đại
Nguyên,
ĐHBK

03/2009
Đặng Phong,
Công ty
TNHH Cơ khí
Tân Hiệp Lực
7
Nội dung 6: Nghiên cứu thiết kế
bộ điều khiển CNC.
Các nội dung thực hiện được liệt
kê từ 6.1 đến 6.9 trong mục nội
dung nghiên cứu (mục 17)
03/2009
đến
05/2009
03/2009
đến
05/2009
Lê Anh Kiệt,
Công ty
TNHH Chế
tạo máy AKB
8
Nội dung 7: Chế tạo và lắp ráp bộ
điều khiển CNC.
Các nội dung thực hiện được liệt
kê từ 7.1 đến 7.3 trong mục nội
dung nghiên cứu (mục 17)
05/2009
đến
06/2009

10/2009
08/2009
đến
10/2009
Phạm Ngọc
Tuấn, ĐHBK
TPHCM
11
Nội dung 10: Vận hành thử
nghiệm hệ thống và đưa vào sản
xuất.
Các nội dung thực hiện được liệt
kê từ 10.1 đến 10.9 trong mục nội
dung nghiên cứu (mục 17)
10/2009
đến
12/2009
10/2009
đến
12/2009
Phạm Ngọc
Tuấn, ĐHBK
TPHCM
12
Nội dung 11: Viết báo cáo tổng
kết khoa học kỹ thuật đề tài
11/2009
đến
12/2009
11/2009

tấn 30 30
- Kích thước đầu dập mm 500 x 500 635 x 635
- Bề rộng vùng dập
(tối thiểu)
mm 1700 1800
- Góc xoay dao độ 0 ÷ 360 0 ÷ 360
- Tốc độ di chuyển
đầu dập (max)
mm/s 400 400
- Tốc độ băng tải cấp
liệu tự động (max)
mm/s 300 300
- Lý do thay đổi: kích thước đầu dập và vùng dập lớn hơn theo yêu cầu của
doanh nghiệp sản xuất giày dép để mở rộng hơn khả năng hoạt động và đáp
ứng của máy.
b) Sản phẩm Dạng II:
TT Tên
sản
phẩm
Yêu cầu khoa học cần đạt Ghi
chú
Theo kế hoạch Thực tế đạt được

1
Phần
mềm
nhân
ni và
sắp
xếp


- Sắp xếp sơ đồ cắt với hệ
số sử dụng vật liệu cao.
- Xuất ra file dữ liệu sắp
xếp sơ đồ để in ra giấy
hoặc giao tiếp với phần
mềm điều khiển máy dập
cắt CNC.
- Ngôn ngữ sử dụng tiếng
Việt và tiếng Anh.
- Sắp xếp sơ đồ cắt với hệ
số sử dụng vật liệu cao.
- Xuất ra file dữ liệu sắp
xếp sơ đồ để in ra giấy
hoặc giao tiếp với phần
mềm điều khiển máy dập
cắt CNC.
- Ngôn ngữ sử dụng tiếng
Việt và tiếng Anh.
2
Phần
mềm
điều
khiển
máy
dập
cắt
CNC
- Hoạt động trên môi
trường Windows.

thiết
kế
máy
dập
cắt
CNC
Bao gồm các bản vẽ lắp và
bản vẽ chi tiết theo các tiêu
chuẩn TCVN về vẽ cơ khí
hiện hành, đảm bảo chế tạo
được
Bao gồm các bản vẽ lắp và
bản vẽ chi tiết theo các tiêu
chuẩn TCVN về vẽ cơ khí
hiện hành, đảm bảo chế tạo
được

4
Bộ hồ
sơ qui
trình
công
nghệ
chế
tạo và
lắp
ráp
các bộ
Theo mẫu các tài liệu về
qui trình công nghệ hiện

hướng dẫn sử dụng và bảo
trì máy hiện hành
Theo mẫu các tài liệu về
hướng dẫn sử dụng và bảo
trì máy hiện hành c) Sản phẩm Dạng III:
Số
TT
Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số lượng,
nơi công bố
(Tạp chí, nhà
xuất bản)
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
1
Bài báo “Phần mềm
nhân ni và sắp xếp sơ
đồ cắt cho ngành giày
dép”
Thể hiện các
giải thuật và

Việt Nam
3
Bài báo “Mô tả đường
biên chi tiết mẫu bằng
máy quét”
Không có
trong kế
hoạch
Thể hiện các
giải thuật và
phần mềm số
01 bài, Tạp
chí phát triển
khoa học và hoá chi tiết công nghệ,
Đại học Quốc
gia TPHCM
4
Bài báo “Xây dựng
đường mút trong sơ đồ
sắp xếp chi tiết cắt từ
vật liệu dạng tấm trong
ngành giày dép”
Không có
trong kế
hoạch
Thể hiện các
giải thuật xây

hai, 2009. - Lý do thay đổi: bổ sung các bài báo và báo cáo từ yêu cầu thực tế.
d) Kết quả đào tạo:
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Số lượng
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
Theo kế
hoạch
Thực tế đạt
được
1 Thạc sỹ
2 2 07/2009
2 Tiến sỹ
1 1 5/2010

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống
cây trồng:
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Kết quả
Ghi chú

Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng dụng)
Kết quả
sơ bộ
1
Phần mềm nhân ni và
sắp xếp sơ đồ cắt cho
ngành giày dép
Tháng
10/2009
Công ty CP
Giày Việt
Đạt yêu cầu
2
Máy dập cắt vật liệu
điều khiển CNC trong
ngành giày dép
Tháng
10/2009
Công ty CP
Giày Việt
Đạt yêu cầu

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công
nghệ so với khu vực và thế giới…)
Kết quả của Đề tài là một hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu trong


Báo cáo định kỳ
lần 1
14/09/2008
- Thuyết minh chi tiết của đề tài
- 5 bộ tài liệu về nội dung 1: Nghiên cứu hệ
thống CAD/CAM cắt vật liệu trong ngành
giày dép;
- 4 bộ tài liệu về nội dung 2: Nghiên cứu
xây dựng mô hình hệ thống CAD/CAM
cho ngành giày dép;
- 14 bộ tài liệu về nội dung 3: Nghiên cứu
thiết kế hệ thống phần mềm nhân ni và sắp
xếp;
- 3 bộ tài liệu về nội dung 4: Nghiên cứu
thiết kế máy CNC dập cắt vật liệu cho
ngành giày dép, gồm các mục 4.1, 4.2,
4.3.1 đến 4.3.6.

Báo cáo định kỳ
lần 2
13/03/2009
- 5 bộ tài liệu về nghiên cứu thiết kế cụm
đầu dập:
+ Nghiên cứu thiết kế bộ truyền lực dọc;
+ Nghiên cứu thiết kế bộ hướng dẫn
ngang;
+ Nghiên cứu thiết kế bộ truyền động
ngang;
+ Nghiên cứu thiết kế bộ gá chuyển động

- 01 cụm đầu dập hoàn chỉnh;
- 01 cụm khung máy hoàn chỉnh;
- 01 cụm băng tải cấp phôi và cuốn vật liệu
hoàn chỉnh;
- 01 hệ thống truyền động thuỷ lực hoàn
chỉnh;
- 01 bộ tài liệu thiết kế bộ điều khiển CNC;
- 01 chương trình điều khiển;
- 01 bảng mạch in;
- 01 bộ qui trình công nghệ lắp ráp bộ điều
khiển CNC;
- 01 boä ñieàu khieån CNC hoàn chỉnh;
- 01 bộ tài liệu qui trình lắp ráp;
- 01 phần mềm điều khiển máy dập cắt
CNC;
- Hệ thống phần cứng và phần mềm được
kết nối.
II Kiểm tra định
kỳ
Kiểm tra định
kỳ lần 1
13/11/2008
- Thuyết minh chi tiết của đề tài.
- 5 bộ tài liệu về:
+ Qui trình công nghệ sản xuất giày dép;
+ Qui trình nhân ni;
+ Qui trình sắp xếp sơ đồ cắt vật liệu;

và cuốn vật liệu;
- Bộ tài liệu thiết kế hệ thống truyền động
thủy lực
- Bộ tài liệu qui trình công nghệ chế tạo:
+ Cụm đầu dập;
+ Cụm khung máy;
+ Cụm băng tải;
+ Bộ phận và chi tiết quan trọng của hệ
thống truyền động thủy lực.
- Bộ tài liệu qui trình lắp ráp:
+ Cụm đầu dập,
+ Cụm khung máy;
+ Cụm băng tải;
+ Các bộ phận và chi tiết quan trọng của hệ
thống truyền động thủy lực.
- Một cụm đầu dập;
- Một cụm khung máy;
- Một cụm băng tải cấp phôi và cuốn vật
liệu;
- Một hệ truyền động thuỷ lực;
- Một bộ tài liệu thiết kế bộ điều khiển
CNC;
- Một chương trình điều khiển;
- Một bộ tài liệu qui trình lắp ráp:

+ Toàn bộ hệ thống máy;
+ Bộ điều khiển CNC;


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG
HỆ THỐNG CAD/CAM/CNC CẮT VẬT LIỆU TRONG
NGÀNH GIÀY DÉP.
1.1 Hệ thống CAD/CAM trong ngành giày dép trên thế giới …….1.1
1.2 Hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu trong ngành giày dép trên
thế giới…… ………………………………………………………………1.4
1.3 Hệ thống CAD/CAM/CNC cắt vật liệu trong ngành giày dép tại
Việt Nam………………………………………………………………… 1.8
Chương 2. THIẾT KẾ CẤU HÌNH VÀ QUI TRÌNH VẬN
HÀNH HỆ THỐNG CAD/CAM/CNC CẮT VẬT LIỆU GIÀY
DÉP
2.1 Xác định cấu hình, các chức năng và yêu cầu kỹ thuật của hệ
thống ………………………………………………………….……… …2.1
2.2 Xác định cấu hình, các chức năng và yêu cầu kỹ thuật của máy
dập cắt CNC ……… …………………… ………………………………2.4
2.3 Thiết kế qui trình vận hành các phần mềm và máy dập cắt
CNC……… …………………… ………………………… ……………2.8
Chương 3. QUÁ TRÌNH, GIẢI THUẬT VÀ PHẦN MỀM SỐ
HOÁ ĐƯỜNG BIÊN CHI TIẾT.
3.1 Yêu cầu số hoá chi tiết để giải các bài toán nhân ni và sắp xếp
trong ngành giày dép…………………………………………………… 3.1
3.2 Tổng quan về các phương pháp số hoá đã được sử dụng… ….3.2
3.3 Phương pháp số hoá đề nghị…….……….………………………3.4
3.4 Giải thuật số hoá đường biên chi tiết……… ………………….3.5
3.5 Xác định những điểm hỗ trợ quá trình nhân ni và sắp xếp… 3.15
3.6 Lập trình phần mềm……………………… ……… …………3.16
3.7 Các giao diện và vận hành phần mềm……………… ………. 3.21
3.8 Kiểm thử phần mềm…………………………………………… 3.24
Chương 4. QUÁ TRÌNH, GIẢI THUẬT VÀ PHẦN MỀM

6.10 Thiết kế hệ thống truyền động khí nén.……………….…… 6.88
6.11 Lập qui trình công nghệ chế tạo các chi tiết……….…… … 6.93
6.12 Chế tạo máy dập cắt CNC………………………… …………6.93
CHƯƠNG 7. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO PHẦN CỨNG HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC.
7.1 Xác định các yêu cầu và đối tượng điều khiển………………….7.1
7.2 Đề xuất và lựa chọn các phương án điều khiển… ……………7.9
7.3 Thiết kế và lựa chọn các phần tử trong hệ thống điều khiển
CNC………………………………………………………………… 7.10
7.4 Chế tạo bộ điều khiển CNC….………………………………….7.30
CHƯƠNG 8. THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH PHẦN MỀM ĐIỀU
KHIỂN MÁY DẬP CẮT CNC.
8.1 Mở đầu… ……………………………………………………… 8.1
8.2 Các yêu cầu kỹ thuật của phần mềm điều khiển…………… 8.1
8.3 Các chức năng của phần mềm điều khiển….………………… 8.2
8.4 Nội dung của phần mềm………….…………………………… 8.6
CHƯƠNG 9. TÍCH HỢP HỆ THỐNG.
9.1 Giải pháp tích hợp hệ thống…………….………………………9.1
9.2 Các dữ liệu/thông tin tích hợp……………….………………….9.2
9.3 Tiến trình tích hợp hệ thống.……………………………………9.5
CHƯƠNG 10. KIỂM THỬ PHẦN MỀM VÀ VẬN HÀNH THỬ
NGHIỆM MÁY DẬP CẮT CNC
10.1 Kiểm thử phần mềm ……………………………………… 10.1
10.2 Kiểm thử Phần mềm nhân ni và sắp xếp 10.1
10.3 Kiểm thử Phần mềm nhân ni và sắp xếp tại Công ty CP Giày
Việt 10.2
10.4 Kiểm thử Phần mềm nhân ni và sắp xếp tại Công ty CP Giày
Thái Bình 10.58
10.5 Vận hành thử nghiệm Máy dập cắt CNC 10.89
10.6 Chứng nhận kiểm tra kỹ thuật các sản phẩm của đề tài 10.111

Hệ thống CAD cho ngành giày
dép
SQL Structured Query Language
Ngôn ngữ truy vấn mang tính
cấu trúc
GGT Gerber AccuMark GGT inc Cty Gerber AccuMark GGT
dpi Dots per inch Số chấm trên inch
CIE Cambridge International
Examinations
Chương trình khảo thí quốc tế
Cambridge
EUR Euro Chuẩn châu Âu
UK 1 United Kingdom 1 Chuẩn Anh 1
UK 2 United Kingdom 2 Chuẩn Anh 2
CM CM Chuẩn CM
SKF The SKF Group Tập đoàn SKF (Thụy Điển)
PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển logic lập trình
DC Direct Current Dòng điện 1 chiều
PWM Pulse Width Modulation Phương pháp điều khiển kiểu
điều biến độ rộng xung
DDA Digital Differential Analyser Bộ phân tích vi phân
FANUC FANUC LTD Cty FANUC (Nhật)
EIA Electric Information
Administration
Hội công nghệ điện tử
UART Universal Asynchronous
Recieve/Tranmitter
Bộ phát/ nhận không đồng bộ
vạn năng
NSC NSC group Tập đoàn NSC

ni và phần mềm sắp xếp.
Bảng 9.2: Các dữ liệu cần tích hợp giữa phần mềm sắp xếp với phần mềm điều
khiển máy dập cắt CNC.
Bảng 9.3: Các dữ liệu cần tích hợp giữa phần mềm điều khiển máy dập cắt CNC
và các phần mềm vi điều khiển.
Bảng 10.1: Kế hoạch kiểm thử phần mềm nhân ni và sắp xếp.
Bảng 10.2: Các chi tiết đã được lựa chọn để nhân ni.
Bảng 10.3: Các chi tiết đã được lựa chọn để sắp xếp.
Bảng 10.4: Kết quả sắp xếp chi tiết Lót lưỡi gà.
Bảng 10.5: Kết quả sắp xếp chi tiết Lót mũi.
Bảng 10.6: Kết quả sắp xếp chi tiết Tăng cường trang trí thân - ngoài.
Bảng 10.7: Kết quả sắp xếp chi tiết Thân 2 - ngoài.
Bảng 10.8: Kết quả sắp xếp chi tiết Lót hậu.
Bảng 10.9: Kết quả sắp xếp chi tiết Trang trí hậu.
Bảng 10.10: Kết quả sắp xếp chi tiết lưỡi gà.
Bảng 10.11: Kết quả sắp xếp chi tiết Thân trong túi.