thuyet minh đồ án cad cam cnc

Ban đầu là gia công trên các máy công cụ truyền thống, tuy nhiên đặcđiểm của máy công cụ truyền thống là phân tán nguyên công nên năng suất không cao,yêu cầu công nhân có tay nghề cao th

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT SẢN PHẨM 2

1.1 Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết 2

1.2 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 2

1.3 Vật liệu chi tiết 2

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHI TIẾT BẰNG PHẦN MỀM CAD/CAM 3

2.1 Giới thiệu chung về phần mềm CAD/CAM sử dụng 3

2.2 Trình tự thiết kế sản phẩm 10

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 20

3.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công 20

3.2 Lựa chọn máy và trình bày một số thông số kỹ thuật của máy đã chọn 20

3.3 Xác định thứ tự các nguyên công, bước công nghệ từng nguyên công 22

3.4 Lựa chọn dao cho từng bước công nghệ, nguyên công 22

3.4.1 Bước 1: Gia công thô và tinh mặt đáy 23

3.4.2 Bước 2: Phay thô và phay tinh 2 mặt bên 24

3.4.3 Bước 3: Phay mặt đầu 25

3.4.4 Bước 4: Phay thô và phay tinh 2 mặt bên 26

3.4.5 Bước5: Phay thô và phay tinh biên dạng 26

3.4.6 Bước 6: Phay thô và phay tinh hốc 24x50 bo góc R8 27

3.4.7 Bước 7: Phay thô và phay tinh hốc 24 28

3.4.8 Bước 8: Khoan các lỗ 6,8 28

3.4.9 Bước 9: Taro ren M8 29

3.4.10 Bước 10: Vát các lỗ 6,8 và lỗ ren M8 8,5 30

SVTH: Lê Công Tuấn Anh – 18C1B

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG GIA CÔNG BẰNG PHẦN MỀM CREO 5.0 31

4.1 Tạo file gia công 31

4.2 Thứ tự các bước nguyên công 37

4.2.1 Bước 1: Phay mặt đáy 37

4.2.2 Bước 2: Phay 2 mặt bên 39

4.2.3 Bước 3: Phay mặt đầu 42

4.2.4 Bước 4: Phay 2 mặt bên còn lại 45

4.2.5 Bước 5: Phay biên dạng chi tiết 49

4.2.6 Bước 6: Phay hốc 24*50 bo góc R8 52

4.2.7 Bước 7: Phay hốc Φ24 54

4.2.8 Bước 8: Khoan các lỗ Φ6,8 57

4.2.9 Bước 9: Taro lỗ ren M8 59

4.2.10 Bước 10: Vát mép các lỗ 62

4.3 Xuất File gia công 65

4.4 Chương trình gia công 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

LỜI NÓI ĐẦU

Cơ khí là một trong những lĩnh vực không thể thiếu trong sự nghiệp Côngnghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước, có thể nói một trong những tiêu chí để đánh giá sựphát triển Kinh tế của mỗi quốc gia là mức độ tự động hoá trong các quá trình sản xuất

mà trước hết đó là năng suất sản xuất và chất lượng sản phẩm làm ra Nó là một lĩnhvực vô cùng rộng lớn, đóng vai trò then chốt trong hoạt động sản xuất, sửa chữa, bảotrì,… Trong các quá trình đó, không thể không có sản xuất hay thay thế thiết bị Đểđáp ứng nhu cầu về các thiết bị ấy, lĩnh vực gia công cơ khí đóng vai trò then chốt cực

kì quan trọng Ban đầu là gia công trên các máy công cụ truyền thống, tuy nhiên đặcđiểm của máy công cụ truyền thống là phân tán nguyên công nên năng suất không cao,yêu cầu công nhân có tay nghề cao thì độ chính xác chi tiết mới cao Ngày nay, cùngvới sự phát triển của công nghệ, hệ thống thiết kế gia công trên máy CNC đã được ứngdụng rộng rãi Chính vì lẽ đó mà Đồ án môn học CAD/CAM/CNC là học phần cầnthiết cho sinh viên tiếp cận kiến thức mới, cập nhật những kỹ năng khi ra trường, đápứng được với thời đại công nghiệp 4.0

Nắm bắt được xu thế phát triển và yêu cầu của thị trường, đó chính là sự phát triển vàphổ biến của hệ thống gia công chính xác CNC, khoa Cơ khí trường Đại học Báchkhoa-Đại học Đà Nẵng đã cập nhật học phần Đồ án môn học CAD/CAM/CNC Yêucầu sinh viên sau khi hoàn thành học phần này là khả năng: thiết kế chi tiết trên phầnmềm 3D, mô phỏng gia công chi tiết trên phần mềm và xuất ra chương trình Với hệthống CAD/CAM/CNC này, quá trình sản xuất sẽ diễn ra nhanh chóng Từ quá trìnhthiết kế trên CAD hay phần mềm 3D, chuyển sang mô phỏng gia công (CAM) rồichuyển sang quá trình gia công (CNC)

Sau cùng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến giảng viên hướng dẫn PGS.TS LưuĐức Bình đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành học phần này Trong quá trìnhhoàn thành học phần, không thể thiếu những sai xót, rất mong nhận được sự đóng gópchỉ dẫn thêm của thầy để em dần hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 28, tháng 5, năm 2022

Sinh viên thực hiện

Lê Công Tuấn Anh

CHƯƠNG 1:

PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT SẢN PHẨM 1.1 Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết.

Hình 1.1 Bản vẽ 2D chi tiết.

1.2 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.

Các bề mặt làm việc chính yêu cầu độ chính xác IT8 Ra=1.25

Các bề mặt không quan trọng, yêu cầu độ chính xác IT9 Rz=20

Yêu cầu về độ không vuông góc giữa các lỗ Φ6.8 và mặt đầu không vượt quá0.03/100mm

Yêu cầu độ không song song giữa các lỗ Φ6.8 với nhau không vượt quá0.03/100mm

Yêu cầu độ không vuông góc giữa lỗ bulong M8 và mặt đầu không vượt quá0.03/100mm

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ CHI TIẾT BẰNG PHẦN MỀM CAD/CAM.

2.1 Giới thiệu chung về phần mềm CAD/CAM sử dụng.

Lĩnh vực thiết kế Cơ khí sử dụng phần mềm 3D ngày nay rất phát triển và được

ưa chuộn ở hầu hết các doanh nghiệp bởi sự trực quan, dễ nhìn, bắt mắt và đặc biệt làgiúp công nhân gia công dễ dàng Trên thị trường, hệ thống phần mềm 3D rất đa dạng.Trong lĩnh vực Cơ khí, hệ thống phần mềm đóng vai trò then chốt hay còn gọi là tứ trụ

đó chính là Catia, Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfire Phần mềm CREO5.0 mà em đang sử dụng chính là bảng nâng cấp của Pro/Engineer Wildfire Mỗi phầnmềm có một điểm mạnh riêng, tuy nhiên với CREO 5.0 đáp ứng được tính linh hoạt,đơn giản, kinh tế nên được sử dụng rộng rãi

Làm quen với phần mềm

a.Khởi động phần mềm.

Khi cài đặt chương trình đã hoàn tất, ta tiến hành khởi động chương trình

bằng cách Click đúp chuột vào biếu tưởng trên màn hình hoặc vào Start tìmđến Creo Parametric 5.0 để mở nó lên

b.Giao diện của phần mềm khi khởi động.

Hình 2.1 Giao diện khi khởi động phần mềm

c.Một số Modul của CREO 5.0.

Khi vào File -> New sẽ xuất hiện bảng giao diện các Modul sau:

Hình 2.2 Giao diện các Modul

Modul Sketch: Sketch là công cụ phác thảo, có nhiệm vụ chính là tạo ra cácProfile 2D hoặc 3D để từ đó hình thành các mô hình vật đặc (Solid) hoặc bề mặt(Surface)

Modul Part : Thiết kế các hình khối dạng 3D dựa vào phương pháp đùn khốihoặc quét thành khối đặc(Solid) hoặc dạng mỏng(Shell) hay mặt(Surface)

Modul Assembly: Hỗ trợ cho phần lắp ráp và lắp ráp nhóm, giải quyết tìnhhuống xung đột, thiết kế thay đổi…

Modul Manufacturing: Thiết kế và mô phỏng quá trình gia công chi tiết

Modul Drawing: Tạo và xuất bản vẽ 2D, bản vẽ trục đo của chi tiết

Ta lựa chọn các Modul tương ứng với môi trường làm việc yêu cầu

Mục Name ta đặt tên cho bản vẽ

Mục Use default template là sử dụng đơn vị mặc định Ta có thể bỏ dấu tích đểthiết lập đơn vị mong muốn như bảng dưới:

Bảng 2.3 Thiết lập đơn vị cho bảng vẽ.

d.Giao diện làm việc của phần mềm CREO 5.0

Chọn modun Part, lấy 1 tên bất kì cho vào ô Name Chọn OK Giao diệnthiết kế sẽ hiện ra như thế này:

Thanh Menu

Thanh công cụ

e.Một số thao tác với chuột cơ bản.

Nút chuột trái : Chọn đối tượng hay chọn lệnh

Nút chuột giữa : Xoay hướng đối tượng

Shift + chuột giữa : Di chuyển tịnh tiến

Ctrl+ chuột giữa : Phóng to thu nhỏ

Cuộn chuột giữa : Zoom in/out

Nút phải chuột : Mở menu con hoặc tuần tự các đối tượng

Chức năng của một số lệnh trong CREO 5.0

a.Lệnh EXTRUDE

-Chức năng: Dùng để tạo đối tượng bằng cách quét tiến diện theo đườngthẳng có phương vuông góc với mặt phẳng vẽ

-Các thông số trong lệnh EXTRUDE:

Chọn biểu tượng nếu muốn tạo khối đặc ( solid)

Chọn biểu tượng nếu muốn tạo mặt ( surface)

Chọn biểu tượng nếu muốn tạo thành mỏng ( thin) Sau đó nhập giá trịthành mỏng và chọn hướng phát triển

Chọn biểu tượng đê chọn cách phát triển đối tượng , khi vẽ đối tượngđầu tiên thì chỉ có các cách phát triển sau: (hoặc vào biểu tượng )

Blind: Phát triển theo chiều cao hay chiều sâu được nhập vào

Symmetri : Phát triển về hai phía của mặt phẳng vẽ

To Selected : Phát triển tới đối tượng được chọn( có thể là điểm, đường,mặt )

Chọn biểu tương để đổi hướng phát triển của đối tượng.

Chọn biểu tượng để chuyển đỏi giữa hai thuọc tính tạo thêm ( add) hay làlấy đi ( remove) vật liệu

Để đồng ý nhấn hoặc không thì nhấn nếu không đồng ý

Chọn biểu tượng để chọn mặt phẳng để vẽ hoặc có thể chọn mặtphẳng để vẽ nằm trên cây lệnh

Chọn biểu tượng để đặt tên cho lệnh vừa vẽ

b.Lệnh REVOLVE

-Chức năng: Dùng để tạo đối tượng tròn xoay bằng cách quét tiết diệnquanh một trục xoay Trục xoay phải là CENTER LINE nằm bên DATUM

-Các thông số trong lệnh REVOLVE:

Tương tự như lệnh EXTRUDE nhưng khác là có thêm để biểudiễn góc tròn xoay

Khi vẽ lệnh REVOLVE ta phải vẽ CENTER LINE bên DATUM trước vàSKETCH phải nằm về một phía so với CENTER LINE

c.Một số lệnh khác

Lệnh SWEEP quét tạo đối tượng theo một đường dẫn có trước hoặc

sử dụng lệnh SWEPT BLEND để quét đối tượng theo các SKETCH tiếtdiện có trước

Lệnh HOLE để tạo lỗ ren, lỗ khoan

Thiết lập thư mục làm việc.

Tạo một thư mục để trong quá trình vẽ 3D ta lưu các bản vẽ vào đây

Để thiết lập thư mục làm việc cho chi tiết: Sau khi khởi động chươngtrình, ta vào Set working directory và chọn đến file DA CAD CAM ta đã tạo sẵn-> OK

Tạo file mới

Để tạo File mới ta vào File->New

Chọn PartSolid

-Đặt tên cho file : viết liền không dấu, không kí tự đặc biệt

-Ta đặt tên là “Chitiet3d”

-Và bỏ chọn “Use default template”

-Nhấn OK

Chọn đơn vị mms_part_solid, nhấn “Ok.

2.2 Trình tự thiết kế sản phẩm

Bước 1: Mở phần mềm creo parametic 5.0 Chọn biểu tượng set working để

thiết lập môi trường lưu file sau khi vẽ

Bước 2: Môi trường để lưu file Sau khi chọn xong nhấn ok để tiếp tục.

Bước 4: Chọn mặt phẳng vẽ (FRONT) sau đó nhấn sketch để vẽ 2D.

Vẽ khối hộp chữ nhật với kích thướng 120x60x8 với lệnh extrude

Bấm tích v để hoàn tất.

Bước 5: Vẽ bậc tiếp theo của chi tiết

Dùng lệnh EXTRUDE chi tiết 8mm

Bước 7: Tạo lỗ thông ∅6.8

Dùng lệnh Pattern để tạo các lỗ theo đường tròn

Vát lỗ 0,5x45

Bước 8: Tạo hốc hình chữ nhật có bo góc 50x24x5 bo góc R8

Dùng lệnh EXTRUDE để đùn cắt bỏ vật liệu 5mm

Bước 9: Tạo hốc hình tròn R12x3,5

Bước 10: Tạo lỗ ∅6.8 để taro ren M8

Vát mép ∅8.5x45

Bước 11: Vẽ ren M8 bằng lệnh Helical Sweep

Chi tiết sau khi hoàn thành.

CHƯƠNG 3:

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT.

3.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công.

Chi tiết có các mặt làm việc là các lỗ Φ6.8, các mặt bên, Vì sản phẩm làm việc

bề mặt lỗ nên yêu cầu độ đồng tâm, vì vậy yêu cầu độ chính xác của các bề mặt tương đối cao

Bề mặt làm việc chính là lỗ Φ6.8 chọn độ nhám bề mặt là Ra=2.5

Lỗ ren M8 yêu cầu gia công đúng vị trí để lắp bulong

Các bề mặt ngài chọn độ nhám bề mặt Ra = 1,25

Bề mặt hốc lỗ ren M8 chọn độ nhám bề mặt Ra = 1,25

3.2 Lựa chọn máy và trình bày một số thông số kỹ thuật của máy đã chọn.

Để gia công các rãnh ta chọn máy phay EMCO CONCEPT MILL 155 là

máy phay 3 trục cỡ trung, sử dụng phần mềm điều khiển FUNUC với các thông số

kỹ thuật của máy là:

- Vùng làm việc tối đa: X x Y x Z là: 300 x 200 x 300 (mm)

- Tốc độ chạy dao nhanh tối đa: Vmax = 7,5 (m/ph)

- Công suất trục chính: N = 5 (kW)

- Phạm vi điều khiển tốc độ: n = 150 – 10000 (vg/ph)

- Khối lượng tối đa có thể gia công: 20 (kg)

- Khả năng đạt độ chính xác theo trục: X/Y/Z = 0,004/0,004/0,004 (mm)

- Lực cắt lớn nhất theo phương các trục: 2500 N

- Nguồn cung cấp 400V/50 – 60 Hz

- Số dao tối đa: 12

Kích thước của máy :

Hình 3.1: Kích thước máy.

Bảng điều khiển :

Hình 3.2 : Bảng điều khiển máy.

3.3 Xác định thứ tự các nguyên công, bước công nghệ từng nguyên công.

Máy CNC đã chọn làm được hết công việc để hoàn thiện chi tiết chỉ với 1

nguyên công trong 2 lần gá đặt chi tiết

Bước 1: Phay thô và phay tinh mặt đáy

Bước 2: Phay thô và phay tinh 2 mặt bên

Bước 3: Phay thô và tinh mặt đầu

Bước 4: Phay thô và tinh 2 mặt bên còn lại

Bước 5: Phay thô và tinh biên dạng

Bước 6: Phay thô và phay tinh hốc 24x50 bo góc R8

Bước 7: Phay thô và tinh hốc Φ24

Zc là số răng hiệu chỉnh để tính tốc độ bước tiến

ae là chiều rộng cắt trên chiều sâu cắt

ap là chiều sâu cắt trên chiều sâu hướng tiến

3.4.1 Bước 1: Gia công thô và tinh mặt đáy

Sơ đồ gá đặt:

Hình 3.3: Sơ đồ gá đặt bước 1.

Lựa chọn dao cho từng nguyên công:

[Trang 28- Milling-cnc-seco Chọn dao có D c =40].

Tính thông số chế độ cắt: Chọn hạt dao loại: P6 (SEMX09T3AFTN-M08 MP2501)

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,15 (mm/răng) (tra bảng).

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,15.1900.6 =1710 (mm/phút)

3.4.2 Bước 2: Phay thô và phay tinh 2 mặt bên

Sơ đồ định vị:

Hình 3.4: Sơ đồ định vị bước 2 Trang 235- VN – Solid - EndMill- Global – SN20212 Chọn dao có ký hiệu

JS755100E3C.9Z5C-HXT loại E, D c =10 Ap =40, 5 lưỡi cắt

Tính toán thông số chế độ cắt

- Chọn chiều sâu cắt: ap = 2 mm

- Chọn vận tốc cắt vc = 70 vòng/phút

- Vận tốc trục chính:

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,2.2300.5 =2300 (mm/phút).

3.4.3 Bước 3: Phay mặt đầu

Sơ đồ gá đặt:

Hình 3.5: Sơ đồ gá đặt bước 3.

Lựa chọn dao cho từng nguyên công:

[Trang 28- Milling-cnc-seco Chọn dao có D c =40].

Tính thông số chế độ cắt: Chọn hạt dao loại: P6 (SEMX09T3AFTN-M08 MP2501)

- Chọn chiều sâu cắt: ap = 2,5 mm

- Chọn vận tốc cắt vc = 220 m/phút

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,15 (mm/răng) (tra bảng).

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,15.1900.6 =1710 (mm/phút)

3.4.4 Bước 4: Phay thô và phay tinh 2 mặt bên

Sơ đồ gá đặt:

Chọn dao phay ngón

Trang 235- VN – Solid - EndMill- Global – SN20212 Chọn dao có ký hiệu

JS755100E3C.9Z5C-HXT loại E, D c =10 Ap =40, 5 lưỡi cắt

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,2 (mm/răng) (tra bảng)

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,2.2300.5 =2300 (mm/phút)

3.4.5 Bước5: Phay thô và phay tinh biên dạng

Sơ đồ gá đặt:

Chọn dao phay ngón

Trang 235- VN – Solid - EndMill- Global – SN20212 Chọn dao có ký hiệu

JS755100E3C.9Z5C-HXT loại E, D c =10 Ap =40, 5 lưỡi cắt

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,2 (mm/răng) (tra bảng)

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,2.2300.5 =2300 (mm/phút)

3.4.6 Bước 6: Phay thô và phay tinh hốc 24x50 bo góc R8

Sơ đồ gá đặt

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,2 (mm/răng) (tra bảng).

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,2.2300.5 =2300 (mm/phút)

3.4.7 Bước 7: Phay thô và phay tinh hốc 24

Sơ đồ gá đặt

Chọn dao

Trang 235- VN – Solid - EndMill- Global – SN20212 Chọn dao có ký hiệu

JS755100E3C.9Z5C-HXT loại E, D c =10 Ap =40, 5 lưỡi cắt

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,2 (mm/răng) (tra bảng).

- Lượng chạy dao phút: S = fz.n.Z = 0,2.2300.5 =2300 (mm/phút)

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,13 (mm/răng) (tra bảng)

- Tốc độ chạy dao nhanh: chọn S = 150 (mm/phút)

3.4.9 Bước 9: Taro ren M8

Sơ đồ gá đặt:

Chọn dao cắt ren Threa Mill có mã MTP-M8X1.25ISO6H-TB-P001

D

(vòng/phút)Chọn n = 720 (vòng/phút)

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,01 (mm/răng) (tra bảng)

- Tốc độ chạy dao nhanh: chọn S = 250 (mm/phút)

(vòng/phút)Chọn n = 2600 (vòng/phút)

- Lượng chạy dao răng: fz = 0,1 (mm/răng) (tra bảng)

- Tốc độ chạy dao nhanh: chọn S = 150 (mm/phút)

Bước 2: Bỏ tick “Use defau templete” bấm OK – Chọn đơn vị là “mms_mfg_nc”

Ta được giao diện của mô phỏng nguyên công

Bước 3: Bấm vào biểu tượng Reference Model trên thanh công cụ sau đó tìm thư mục chọn chi tiết đã vẽ “chitiet3d” chọn vào file “chitiet3d” và bấm Open

Bước 4: Sổ Automatic xuống và chọn Default sau đó bấm dấu tích Xanh để hoàn thành gọi phôi

Bước 5: Thiết lập các thông số phôi: Trên thanh công cụ chọn biểu tượng Workpiece,

thiết lập lượng dư cho mỗi mặt là 2,5 mm