ĐỒ ÁN CADCAMCNC : Lập trình gia công trục đỡ phải

CHUƠNG 1 6 HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN NGUYỄN TIẾN MẠNH LỚP 14A KHÓA 14 MSV 15150610 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CADCAM Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Quân Bộ môn Chế tạo máy Hà Nội, 08.

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN MẠNH LỚP: 14A KHÓA: 14

MSV: 15150610

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CAD/CAM

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Quân

Bộ môn: Chế tạo máy

Hà Nội, 08-2022

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN MẠNH

LỚP:14A KHÓA: 14

MSV: 15150610

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CAD/CAM

Hà Nội, 08-2022

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

PHẦN I : NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 4

PHẦN II : THUYẾT MINH 5

LỜI NÓI ĐẦU 5

1 HOÀN THIỆN THIẾT KẾ CHI TIẾT 6

1.1 Phân tích tính công nghệ của chi tiết 6

1.3 Thiết kế mô hình và bản vẽ chi tiết 7

2 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 11

2.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi 11

2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ 12

2.2.1 Lập tiến trình công nghệ 12

2.2.2 Xác định luợng dư gia công 16

2.2.3 Tạo bản vẽ phôi 17

2.3 Thiết kế nguyên công 17

2.3.1 Chọn máy 17

2.3.2 Xác định nội dung nguyên công 19

2.3.3 Nội dung chi tiết 20

2.4 Lập trình gia công 34

2.4.1 Nội dung thực hiện 34

2.4.2 Cấu trúc của chương trình NC 59

KẾT LUẬN 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHẦN III : TÀI LIỆU KỸ THUẬT 64

PHẦN I : NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

PHẦN II : THUYẾT MINH

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển và kèm theo đó là sự phát triển của khoa học

kĩ thuật ngày càng tiến bộ Cùng với sự phát triển đó các ngành khoa học nóichung và ngành cơ khí nói riêng cũng đã nhanh chóng áp dụng các thành tựu đó.Trong ngành cơ khí sự áp dụng của điều khiển số đã đem đến phát triển chongành nghề, nâng cao hiệu suất lao động

Chính những ưu điểm trên, áp dụng công nghệ thông tin là xu hướng củathời đại Việc nắm bắt và sử dụng các máy công cụ điều khiển số trở thành quantrọng hàng đầu đối với các cán bộ khoa học cũng như các sinh viên các trường

kĩ thuật

Để có cái nhìn sâu sắc hơn, thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/ CNC sẽ giúp chúng em hệ thống hóa được các kiến thức đã học một cácbài bản, nâng cao kiến thức cho sinh viên Thông qua đó việc tìm hiểu, tham giađiều kiển số, quá trình lập trình có ý nghĩa giúp sinh viên có thể tiếp cận gần hơnvới kiến thức hiện đại cũng như có thể nắm rõ bản chất của máy điều khiển số

Do thời gian hoàn thành đồ án quá ngắn và đây là một lĩnh vực còn mới

mẻ cũng như sự hạn chế của bản thân nên chắc chắn đồ án còn có nhiều thiếusót, kính mong các thầy góp ý để dần hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Văn Quân và các thầy cô trong bộ môn, trong khoa đã tận tình hướng dẫn, giúp

đỡ em hoàn thành đồ án của mình

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tiến Mạnh

1 HOÀN THIỆN THIẾT KẾ CHI TIẾT

1.1 Phân tích tính công nghệ của chi tiết

• Kết cấu

Chi tiết trục đỡ phải là một chi tiết dạng hộp có cấu tạo khá phức tạp

Kết cấu bên ngoài của chi tiết là chân đế và mặt đầu trục Φ 20, trên đoạn trụcrãnh để nắp vòng chặn Phần chân đế có các lỗ lắp bulong , rãnh vuông , rãnhcong để lắp với các bộ phân khác

Trục đỡ phải được sử dụng trong bộ truyền chính của máy Nó có tác dụng

đỡ bộ phận khác qua phần đế phần dầu trục chuyển động quay khi làm việc

Khi làm việc trục đỡ phải chịu lực phức tạp từ các bộ truyền như lực ăn

khớp của bộ đai , lực vòng Chi tiết làm việc trong điều kiện bị mài mòn các cổtrục Đồng thời chi tiết còn chịu uốn và chịu xoắn., chịu tải trọng của các bộphận khác lắp trên trục

• Yêu cầu kỹ thuật

Khi gia công chi tiết Truc đỡ phải cần đạt được nhiều yêu cầu kỹ thuật khác

nhau về độ chính xác kích thước, độ nhám bề mặt, về sai lệch hình dạng và về vịtrí tương quan giữa các bề mặt làm việc

Các cổ trục tham gia lắp ghép phải gia công đạt độ chính xác cao về kíchthước (cấp chính xác 6), đạt độ nhẵn bóng bề mặt cao (độ bóng cấp 7)

Phần đế lắp ghép cần được gia công đạt cấp 9 , ( độ bóng cấp 6-7) để lắpghép với trục đỡ phải

Ngoài ra cần đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt tham gia lắp ghép

Đó chính là độ vông góc giữa các cổ trục tham gia lắp ghép với mặt đế

Nhìn chung chi tiết đòi hỏi các yêu cầu kỹ thuật rất cao về vị trí tương quangiữa các bề mặt

Riêng phần hốc cần phải lựa chọn dao dụng cụ gia công cho hợp lý

• Tính công nghệ trong kết cấu

Chi tiết có tính công nghệ tương đối tốt trừ phần hốc chữ nhật ở mặt đế Khi gia công phần hốc này có tể dùng cắt dây EDM hoặc gia công 2 mặt Đomặt hốc cùng với các mặt khác để giảm số lượng nguyên công gia công đạtchính xác trên cùng một lần gá ta chọn gia công 2 mặt bằng dao phay trụ

Phần trục lắp ghép đường kính không thay đổi nên dễ dàng gia công Dokết cấu chi tiết phức tạp ta gia công mặt đế và các lỗ trước để làm chuẩn gá đặtkhi gia công phần trục

Tỉ số chiều dài và đường kính đoạn trục nhô ra không đáng kể nên khôngcần thiết phải chống tâm gia gia công phần này

1.3 Thiết kế mô hình và bản vẽ chi tiết

Ta thiết kế mô hình 3D trên phần mềm inventor 2018:

+ Xây dựng phần đế (Part => Sketch=>Extrude)

Hình 1.1 : Xây dựng 3D chân đế

+ Tạo rãnh R5.5 (Part => Sketch=>Extrude)

Hình 1.4 : Tạo lỗ và vát mép

+ Tạo phần trục (Part => Sketch => Revole; Part => Fillet)

Hình 1.5 : Chi tiết hoàn chỉnh

Tiến hành xuất bản vẽ gia công và điền yêu cầu kỹ thuật dựa vào đặc tính làmviệc cua chi tiết :

Hình 1.6 : Bản vẽ chi tiết gia công Yêu cầu kỹ thuật :

+ Vát mép không ghi lấy 0.2x450

+ Kích thước không ghi dung sai lấy ±IT14 / 2

2 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi

Từ việc phân tích kết cấu và các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có một sốphương án chọn phôi và chế tạo phôi như sau

Đúc trong khuôn kim loại chất lượng tốt hơn, năng suất cao hơn, khuôn dùngđược nhiều lần nhưng chỉ phù hợp với chi tiết có khối lượng nhỏ Chi tiết trục

đỡ phải kết cấu phước nên phù hợp với phương pháp đúc trong khuôn cát

Đối với dạng sản xuất loạt đơn chiếc nên chọn phương pháp đúc trong khuôncát để tiết kiệm chi phí

Đối với chi tiết trục đỡ phải có cấu tạo phức tạp nên có thể tạo phôi bằng

phương pháp rèn qua nhiều bước

So với phôi đúc thì rèn tự do có chi phí tạo phôi thấp hơn và cơ tính của phôitốt hơn Tuy nhiện lượng dư sẽ lớn đo chi tiết phức tạp

Từ những phân tích trên ta có thể chọn phôi đúc, phương pháp chế tạophôi là đúc trong khuôn cát

2.2 Thiết kế tiến trình công nghệ

Đối với chi tiết trục đỡ phải cần đảm bảo độ chính xác về kích thước và

độ nhẵn bóng của các cổ trục tham gia lắp ghép, đảm bảo độ vuông góc giữatrục và mặt đế

Để đạt được độ chính xác về kính thước và độ nhẵn bóng của các bề mặttham gia lắp ghép cần gia công lần cuối bằng phương phay tinh

Độ vuông góc đạt được bằng các lấy mặt đế làm chuẩn để gia công mặttrục

Chuẩn thô được chọn là mặt ngoài ngoài trục và mặt đầu chi tiết

Ta gia công trên máy CNC ta có thể nâng cao năng suất và chất lượng giacông vượt trội Khi đó, một nguyên công ta có thể gia công được nhiều bề mặt,đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt tốt hơn, tránh đượcsai số gá đặt tích lũy qua các nguyên công Đồng thời, chi phí về đồ gá sẽ giảm

đi (do số lượng nguyên công sẽ giảm), kết cấu đồ gá sẽ đơn giản hơn (không cầncác cơ cấu dẫn hướng, so dao), chi phí về dụng cụ cắt cũng giảm xuống (do mộtdụng cụ cắt có thể gia công được nhiều bề mặt và không cần thiết phải sử dụngcác dụng cụ cắt gia công lỗ theo tiêu chuẩn) Hơn nữa, ở những nguyên công cơnhư cắt phôi thời gia máy lớn một công nhân có thể vận hành được nhiều máyCNC cùng một lúc, điều này sẽ làm giảm chi phí về con người cũng như côngtác quản lí con người trong sản xuất

2.2.1 Lập tiến trình công nghệ

Từ những phân tích trên ta có tiến trình công nghệ như sau:

.Mâm cặp 3 chấu

tự định tâm

2 phiến

tỳ ,1 chốt trụ ngắn ,

1 chốt trám , đòn kẹp

4 Khoan

, vát mép

MáyphayVMC-TC1

2 phiến

tỳ ,1 chốt trụ ngắn ,

1 chốt trám , đòn kẹp Một chốt tỳphụ

5 Tiện Máy

tiệnEMCOTỦN132

2 phiến

tỳ ,1 chốt trụ ngắn ,

1 chốt trám , đòn kẹp

2.2.2 Xác định luợng dư gia công

Phôi thanh cấp chính xác II Phôi đúc lượng dư mặt đế 3mm , lượng dưmặt bên 2,5mm ( sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 )

2.2.3 Tạo bản vẽ phôi

Hình 2.1: Hình dáng của phôi Yêu cầu kỹ thuật :

+ Phôi đúc phải được loại bỏ bavia đậu ngót

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác cấp II

+ Góc lượn không ghi lấy R1.5

2.3 Thiết kế nguyên công

2.3.1 Chọn máy

• Máy tiện EMCO TURN132

+ Hành trình trục X/Y/Z 60/280 mm

+ Đường kính phôi lớn nhất 30 mm

+ Chiều dài phôi lớn nhất 215 mm

+ Bước tiến nhanh X/Z 3 m/min

+ Lượng ăn dao có thể lập

16/T Trống ,

*24/Tay xoayTrọng lượng tối đa của

+ Số bước gia công :10

NC3 Phay , khoan ,taro vát mép

+ Số lần gá : 1

+ Số bước gia công :5

+ Số bước gia công :3

2.3.3 Nội dung chi tiết

NC1 Tạo phôi

• Phương pháp đúc: đúc khuôn cát

NC2 Phay ,khoan ,khoét

• Phương pháp gá kẹp : Mâm cặp (4 bậc tự do ) mặt đầu chấu kẹp (1 bậc tự do)

• Số bước

+ Bước 1 : Khỏa mặt đầu

Bề mặt gia công : Mặt đế

Lượng dư gia công : t=2,75mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT10 nhám đạt Ra 6,3µm

Dao : Dao phay mặt đầu (1)

Hình 2.2: Dao phay mặt đầu

Lượng dư gia công : t=0.25mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao phay mặt đầu (1)

Chế độ cắt : t=0,25mm ;S= 0,1mm/vg ;

n=1432vg/ph(www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 3 : Phay tinh thô hốc rãnh

Bề mặt gia công : Mặt trong

Lượng dư gia công : t=2,25mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT10 nhám đạt Ra 6,3µm

Dao : Dao phay trụ 3 mặt (2)

Hình 2.3: Dao phay trụ 3 mặt

Chế độ cắt : t=2,25mm ;S= 0,1mm/vg ;

n=1000vg/ph(www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 4 : Phay tinh 2 mặt bên

Bề mặt gia công : 2 mặt bên

Lượng dư gia công : t=0,25 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao phay trụ 3 mặt (2)

Chế độ cắt : t=0,25mm ;S= 0,1mm/vg ; n=vg/ph(www.secotools.com)Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 5 : Phay tinh trong

Bề mặt gia công : mặt trong

Lượng dư gia công : t=0,25 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao phay trụ 3 mặt (2)

Chế độ cắt : t=0,25mm ;S= 0,1mm/vg ; n=vg/ph(www.secotools.com)Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 6 : Phay tinh hốc

Bề mặt gia công : Hốc chữ nhật

Lượng dư gia công : t=0,25 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao phay trụ 3 mặt D2 (3)

Hình 2.4: Dao phay trụ 3 mặt D2

Chế độ cắt : t=0,25mm ;S= 0,1mm/vg ;

n=1500vg/ph(www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 7: Phay tinh rãnh cong R5.5

Bề mặt gia công : rãnh cong R5.5

Lượng dư gia công : t=0,25 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao cầu (3)

Hình 2.5: Dao phay trụ 3 mặt D2

Chế độ cắt : t=0,25mm ;S= 0,1mm/vg ;

n=1500vg/ph(www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 8 : Phay tinh rãnh cong lớn

Bề mặt gia công : rãnh cong

Lượng dư gia công : t=0,25 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao cầu (3)

Lượng dư gia công : t=3,15 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT11 nhám đạt Rz40µm

Dao : Mũi khoan D6.3 (5)

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Rz25µm

Dao : Dao khoét D6.6 (6)

Hình 2.7: Mũi khoét D6.6

Chế độ cắt : t=0,15mm ;S= 0,2mm/vg ; n=600vg/ph(www.secotools.com)Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20 ,Calip lỗ 1/100

NC3 Phay khoan , taro vát mép

• Phương pháp gá kẹp : 2 phiến tỳ (3 bậc tự do ) 1 chốt trụ (2bậc tự do ), Mộtchốt chám ( 1 bậc tự do )

• Kẹp chặt : đòn kẹp

• Số bước

+ Bước 1 : Phay tinh thô hốc rãnh

Bề mặt gia công : Mặt trong

Lượng dư gia công : t=2,25mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT10 nhám đạt Ra 6,3µm

Dao : Dao phay trụ 3 mặt (2)

Lượng dư gia công : t=0,25 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT9 nhám đạt Ra 2,5µm

Dao : Dao phay trụ 3 mặt D2 (3)

Lượng dư gia công : t=2,5 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT11 nhám đạt Rz40µm

Dao : Mũi khoan D5 (7)

Bề mặt gia công : Miệng lỗ D5mm

Lượng dư gia công : t=1 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT11 nhám đạt Rz40µm

Dao : Mũi vát mép (8)

Hình 2.9: Mũi vát mép

Chế độ cắt : t=1 mm ;S= 0,03mm/vg ; n=600vg/ph(www.secotools.com)Dụng cụ đo : Calip lỗ 1/100

+ Bước 5 : Taro ren M6x1

Bề mặt gia công : Miệng lỗ D5mm

Lượng dư gia công : t=0,5 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT11 nhám đạt Rz40µm

Dao : Mũi taro (12)

Hình 2.10: Mũi taro

Chế độ cắt : t=0,5mm ;S= 1 mm/vg ; n=350vg/ph(www.secotools.com)Dụng cụ đo : Calip lỗ 1/100

NC4 Khoan vát mép

• Phương pháp gá kẹp : 2 phiến tỳ (3 bậc tự do ) 1 chốt trụ (2bậc tự do ), Một chốt chám ( 1 bậc tự do )

• Kẹp chặt : đòn kẹp

• Số bước

Bề mặt gia công : Lỗ D5.3mm

Lượng dư gia công : t=2.65 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT10 nhám đạt Rz25µm

Dao : Mũi khoan D5.3 (9)

Hình 2.11: Mũi khoan D5.3

Chế độ cắt : t=2,65mm ;S= 0,2mm/vg ;

n=1600vg/ph(www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Calip lỗ 1/100

+ Bước 2 : Vát mép 1x45 0

Bề mặt gia công : Miệng lỗ D5mm

Lượng dư gia công : t=1 mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT11 nhám đạt Rz40µm

Dao : Mũi vát mép (8)

Chế độ cắt : t=1 mm ;S= 0,03mm/vg ; n=600vg/ph(www.secotools.com)Dụng cụ đo : Calip lỗ 1/100

NC5 Tiện

• Phương pháp gá kẹp : 2 phiến tỳ (3 bậc tự do ) 1 chốt trụ (2bậc tự do ), Một chốt chám ( 1 bậc tự do )

• Kẹp chặt : đòn kẹp

• Số bước

+ Bước 1 : Khỏa mặt

Bề mặt gia công : Mặt đầu D 25mm

Lượng dư gia công : t=2,5mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT14 nhám đạt Rz 40µm

Dao : Dao xén phải (10)

Hình 2.12: Dao tiện phải

Chế độ cắt : t=2,5mm ;S= 0,2mm/vg ; n= 1500vg/ph (www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 2 : Tiện thô bậc trục phải

Bề mặt gia công : Tiện trụ ngoài D20mm

Lượng dư gia công : t=2,25mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT8 nhám đạt Ra 2,5Dao : Dao xén phải (10)

Chế độ cắt : t=2.25mm ;S= 0,3mm/vg ; n= 2240vg/ph (www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 3 : Tiện tinh bậc trục phải

Bề mặt gia công : Tiện trụ ngoài

Lượng dư gia công : t=0,25mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT7 nhám đạt Ra 1,25Dao : Dao xén phải (10)

Chế độ cắt : t=0.25mm ;S= 0,1mm/vg ; n=

2240vg/ph(www.secotools.com)

Dụng cụ đo : Thước cặp 1/20

+ Bước 4 : Tiện rãnh

Bề mặt gia công : Tiện rãnh

Lượng dư gia công : t=0,25mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT7 nhám đạt Ra 1,25Dao : Dao tiện rãnh (11)

Bề mặt gia công : Tiện vát mép

Lượng dư gia công : t=0,3mm

Yêu cầu kỹ thuật : cấp chính xác đạt IT12 nhám đạt Rz40

Dao : Dao tiện vát mép (13)

2.4.1 Nội dung thực hiện

Tiến hành lập trình gia công trên modul HSM inventor CAM ta có trình tự sau :

• Chọn máy gia công :

Hình 2.15: Chọn máy gia công

• Vẽ tạo phôi đúc :

Hình 2.16: Vẽ 3D phôi

• Chọn lượng dư gia công theo 3d phôi vừa vẽ :

Hình 2.17: Lượng dư gia công

NC2 Phay khoan , khoét

+ Bước 1 : Phay thô mặt đầu

Chọn dung cụ cắt ( Dao số 1 ) và thiết lập chế độ cắt

Hình 2.18: Dụng cụ cắt ,chế độ cắt NC2 bước 1

Hình 2.19: Đường chay dao NC2 bước 1

+ Bước 2 : Phay tinh mặt đầu

Chọn dung cụ cắt ( Dao số 1 ) và thiết lập chế độ cắt

Hình 2.20: Dụng cụ cắt ,chế độ cắt NC2 bước 2

Hình 2.21: Đường chạy dao NC2 bước 2

+ Bước 3 : Phay thô hốc rãnh

Chọn dung cụ cắt ( Dao số 2 ) và thiết lập chế độ cắt

Hình 2.22: Dụng cụ cắt ,chế độ cắt NC2 bước 3

Hình 2.23: Đường chạy dao NC2 bước 3

+ Bước 4 : Phay tinh 2 mặt bên

Chọn dung cụ cắt ( Dao số 2 ) và thiết lập chế độ cắt

Hình 2.24: Dụng cụ cắt ,chế độ cắt NC2 bước 4